תופעות חריגות שהתגלו בצד הלילה של נוגה

2024 מְחַבֵּר: Seth Attwood | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-16 16:05

בשנת 2017 הצליחו אסטרונומים לערוך מחקר מפורט על צד הלילה של אחד מכוכבי הלכת המסוכנים והבלתי מסבירים ביותר במערכת השמש - נוגה. התברר שחשכת הלילה מסתירה תעלומות וחריגות שהמדע המודרני אינו מסוגל להסביר.

ונוס הוא כוכב לכת מוזר ומסוכן מאוד. הטמפרטורה בחלק מאזוריה מגיעה לפעמים ל-480^OС, יורד גשם מהשמים מחומצה גופרתית, והלחץ על פניו שווה ערך ללחץ במעמקי האוקיינוסים של כדור הארץ. עם זאת, נוגה ייחודית במערכת השמש שלנו מסיבה אחרת לגמרי.

יום בעולם הזה נמשך יותר משנה: לוקח לכוכב הלכת 225 ימים להקיף את השמש במלואה, בעוד שסיבוב שלם סביב הציר שלו לוקח 243 ימים. בנוסף, נוגה הוא כוכב הלכת היחיד שמסתובב סביב כוכב בכיוון ההפוך לסיבוב של כוכבי לכת אחרים.

המסתורין של צד הלילה של נוגה

כיצד אנומליות אלו משפיעות על נוגה עצמה? מנקודת מבט אנושית, זה מאוד מצער. בשל סיבוב כה איטי, מחצית אחת של כדור הארץ מקבלת מנה עצומה של חום וקרינה סולארית, עד שלבסוף היא מוחלפת בצד הלילה.

צוות בינלאומי של מדענים, שמשתמש בנתונים של חללית ונוס אקספרס של ESA, גילה לאחרונה שיש גם הבדלים משמעותיים מאוד בין צדי היום והלילה של נוגה. לראשונה בהיסטוריה, אסטרונומים תיארו בפירוט את צד הלילה של כוכב הלכת, מבני עננים ייחודיים ואפילו תזוזות מסתוריות של שכבות האטמוספירה, שניתן היה להבחין בהן רק בחשכת הלילה.

"בעוד שהזרימה האטמוספרית בצד של כדור הארץ בשעות היום נחקרה בהרחבה, יש עדיין הרבה מה ללמוד על הצד הלילי שלה", אומר חוויאר פרלטה מהסוכנות למחקר וחלל יפן (JAXA) והמחבר הראשי של המחקר, שפורסם. בכתב העת Nature Astronomy. "מצאנו שמבנה העננים בצד הלילה שונה מזה שבצד היום, ותלוי הרבה בטופוגרפיה של נוגה".

למרות שכוכב הלכת עצמו מסתובב לאט להפליא, הרוחות באטמוספירה הוונוס נושבות פי 60 מהר יותר מזה – תופעה זו נקראת "סיבוב על". הודות לרוחות עזות כאלה, גם עננים על נוגה נעים באטמוספירה במהירות גבוהה, ומגיעים לשיא ברמות הגבוהות (בגובה של 65 עד 72 ק"מ).

ללמוד אותם לא היה קל: כפי שאתה יודע, התצפית על צד הלילה של נוגה מסובכת על ידי גורמים רבים. פרלטה מסביר כי ניתן לראות עננים רק ממסלול באמצעות קרינה תרמית משלהם, אך הניגודיות בתמונות אינפרא אדום הייתה נמוכה מכדי שמדענים יוכלו ליצור מהם מפה דינמית של האטמוספירה.

כתוצאה מכך, ונוס אקספרס, באמצעות טכנולוגיית Visible וספקטרומטר הדמיה תרמי אינפרא אדום (VIRTIS), צילמה ממש מאות צילומי אינפרא אדום באורכי גל שונים, מה שבסופו של דבר אפשרו לחוקרים להגיע לתוצאות הרצויות.

גלים נייחים: זרימת אנרגיה לא תקינה

תרשים זה מדגים את עקרון סיבוב העל בשכבות העליונות של האטמוספירה הוונוסית: בצד היום הוא אחיד יותר, ובצד הלילה הוא נראה לא סדיר ובלתי צפוי.

בעבר, ההנחה הייתה שסיבוב-על מתרחש באופן אחיד בצדי היום והלילה של כוכב הלכת. עם זאת, מחקר חדש הראה שלצד הלילה של נוגה יש תצורות עננים ייחודיות משלו ומורפולוגיה שונה של שכבת העננים באופן כללי. מדענים גילו עננים גליים דמויי חוט, שפשוט לא היו שם בצד היום.בנוסף, הבחינו בהתרוממות רוח: על פני כדור הארץ, המונח הזה אומר ששכבות מים ממעמקי האוקיינוס עולות אל פני השטח; במקרה של נוגה, אותו הדבר חל על עננים.

תכונה זו של חצי הלילה של כדור הארץ כונתה "גלים נייחים". לפי אגוסטין סאנצ'ז-לבגה מאוניברסידד דל פאיס ואסקו בבילבאו, ספרד, מדובר בסוג של גלי כבידה: עליות המתרחשות בשכבות התחתונות של האטמוספירה של כוכב הלכת אינן עוקבות אחר סיבוב כוכב הלכת. הם מרוכזים בעיקר באזורים הגבוהים, מה שמצביע על כך שהעננים מושפעים ישירות מטופוגרפיה.

הגלים המסתוריים עוצבו בתלת מימד באמצעות נתוני VIRTIS וכן נתוני רדיו ממערכת חללית אחרת, ניסוי הרדיו של ונוס (VeRa). גלים אטמוספריים נחשבו תוצאה של רוחות חזקות הנושבות על מאפיינים טופוגרפיים - תהליך דומה תועד בצד של נוגה בשעות היום. עם זאת, מחקרים של בדיקות רוסיות שמדדו את מהירות הרוחות הפלנטריות הראו שהרוח אינה חזקה מספיק כדי להיות המקור לאנומליות אטמוספריות כאלה. יתרה מכך, בחצי הכדור הדרומי, חלק מהמאפיינים האופייניים של הנוף נעדרים לחלוטין.

בצד הלילה של נוגה, אסטרונומים גילו תצורות חוטיות מסתוריות באטמוספירה על ידי לימוד זה עם VIRTIS

עוד יותר אסטרונומים נדהמו מהעובדה שגלים נייחים נעדרים בשכבות העננים האמצעיות והתחתונות של נוגה, ואינם מופיעים מתחת ל-50 ק מ מעל פני השטח. אז אמנם המדע חסר אונים ואינו מסוגל להצביע על המקור של גלי האנרגיה האלה כלפי מעלה.

"כשהבנו שחלק מתצורות העננים בתמונות VIRTIS לא זזות עם האווירה, עצרתי את הנשימה. עמיתיי ואני התווכחנו במשך זמן רב אם אנחנו רואים על המסכים - נתונים אמיתיים או תוצאה של שגיאת מערכת, עד שלבסוף צוות אחר בראשות ד"ר קויאמה גילה את אותם עננים נייחים בצד הלילה של כדור הארץ באמצעות טלסקופ אינפרא אדום של נאס"א (IRTF) בהוואי. בנוסף, התוצאות שלנו אושרו על ידי חללית Akatsuki של JAXA, שזיהתה את הגל הנייח הגדול ביותר בהיסטוריה הפלנטרית ברגע שהגיע למסלול נוגה", אמר פרלטה.

סיכום

גלים נייחים ואנומליות אחרות בצד הלילה של כוכבי הלכת אילצו את המדענים לנטוש כמעט לחלוטין את המודלים המוקדמים יותר של נוגה, ולכן אסטרונומים נאלצו שוב לחזור לחישובים ולבנות בחופזה תיאוריות חדשות שיכולות להסביר תוצאות מחקר מוזרות כאלה.

אולי בעתיד, כשמשימות מחקר יאספו מידע נוסף, יתגלו סודות אחרים של צד הלילה של אחד מכוכבי הלכת הבלתי מסבירים ביותר במערכת השמש.