התעלומות של צדק

במאי כדאי לצפות בכוכב הלכת אדום-העין

english

דיווחים

תאריך: 8 מאי, 2018
מקור: 
WEIZMANN COMPASS

במהלך חודש מאי, אפשר לקבל תצפית נהדרת על כוכב הלכת צדק (יופיטר), שנמצא במצב של "ניגוד", כלומר, בהפרש של °180 ביחס לשמש, מנקודת המבט של כדור הארץ. זוהי הזדמנות מצוינת להיזכר כיצד לפני 400 שנים, הצצה בפני השטח של צדק שינתה את עולמנו וכיצד כיום, מחקרים אחרונים של מדעני מכון ויצמן למדע משנים את הבנתנו לגבי כוכב הלכת הגדול במערכת השמש.

התצפית שעשה גלילאו גליליי בשנת 1610, בה ראה לראשונה ארבעה ירחים שנעים סביב צדק, שינתה את התפיסה שרווחה עד אז, לפיה כל גרמי השמים סובבים סביב כדור הארץ. כעת, בעזרת חישובי גרביטציה (כבידה) של לוויין נאס"א, חוקרים במכון ויצמן למדע העניקו לנו לאחרונה תמונה שלמה יותר של ענק-הגז אדום-העין. זאת, על ידי הגילוי שהחגורות האדומות והלבנות הידועות של צדק הן למעשה זרמי סילון שחודרים 3,000 קילומטר אל עומק האטמוספירה הפלנטרית. בכך, איששו החוקרים את תחזיתם שרוחות החודרות לעומקו של כוכב הלכת משפיעות על שדה הכבידה שלו.          

תצפיות טלסקופיות וצילומים בחלל הביאו לידיעתם של אסטרונומים את קיומם של רוחות סילון חזקות בשכבת העננים של צדק ואת העובדה שרוחות אלה, הנושבות בעוצמה רבה לכיוונים שונים, הן מקור היווצרן של החגורות הצבעוניות של הכוכב. אולם, עד כה, איש לא ידע כמה עמוק חודרות רוחות אלה או מה מחולל אותן.

פרופ' יוחאי כספי, מדען פלנטרי במכון ויצמן למדע, שם לו למטרה להסביר את הדינמיקה של אטמוספירת צדק הרבה לפני שנאס"א שיגרה את ג'ונו, הגשושית (חללית בלתי מאוישת) שיצאה לדרך ב-2011. יחד עם שותפו למחקר ד"ר אלי גלנטי, גם הוא במחלקה למדעי כדור הארץ וכוכבי הלכת, חזה פרופ' כספי שזרמי הסילון על צדק, הנעים ממזרח למערב או ממערב למזרח על כוכב הלכת, יפריעו לחלוקה השווה של מסה על פני כוכב לכת ובכך יגרמו לשינויים גרביטציוניים משמעותיים שניתן יהיה למדוד אותם. כשהגשושית ג'ונו נכנסה למסלולה סביב צדק, המידע לגבי מדידות הגרביטציה שנשלחו אל נאס"א הוכיח שתחזיתו היתה נכונה.

על ידי ניתוח של שינויי כבידה אלה, פרופ' כספי וד"ר גלנטי היו מסוגלים לחשב שהחגורות הצבעוניות של כוכב הלכת הן למעשה השכבה העליונה של זרם עוצמתי שחודר לעומק של 3,000 קילומטר – מה שמלמד על כך שהאטמוספירה של צדק גדולה פי כמה ממה שחשבו עד כה. שני החוקרים אף פיתחו שיטה לקבוע כיצד משתנה תנועת הרוח בהתאם לעומק. בעומק של יותר מ-3,000 קילומטר, צדק מסתובב כמעט כגוף צפיד (גוף שאינו משנה את צורתו בזמן תנועה), בלי רמז לזרמי סילון. ממצאים אלה פורסמו לאחרונה במגזין Nature.

מודל משופר זה אפשר לחוקרים גם לכמת לראשונה את אחוזי האטמוספירה של צדק ביחד למסה הכוללת שלו. חישוביהם העלו כי האטמוספירה של כוכב הלכת מסתכמת באחוז אחד מהמסה שלו. לשם השוואה, האטמוספירה של כדור הארץ היא פחות ממיליונית המסה שלו.   

בהמשך עבודתם כחלק מהצוות המדעי של ג׳ונו, פרופ' כספי וד"ר גלנטי מתכננים לבצע חישובים נוספים כדי לגלות האם לצדק יש גרעין מוצק, ואם אכן כך – לקבוע מהו גודל המסה שלו. תוך שימוש באותה שיטה שעזרה להם לאפיין את זרמי הסילון, הם מתכננים גם לחקור את הכתם האדום של כוכב הלכת, שהוא למעשה סופה אדירה שקיימת לפחות מאז שיש בידינו טלסקופים כדי לראות אותה, ובשנים האחרונות נראה שהיא אף מתכווצת.

Dr. Kaspi is supported by the De Botton Center for Marine Science, the André Deloro Institute for Space and Optics Research, and the Sussman Family Center for the Study of Environmental Sciences.