در سال ۱۹۸۹، فضاپیمای وویجر ۲ سرعت بادهایی تا ۲۱۰۰ کیلومتر بر ساعت را در اطراف یک طوفان هماندازه زمین در نپتون اندازهگیری کرد. اما در سال ۱۹۹۴، زمانی که هابل دوباره به نپتون نگاه کرد، طوفان بهسادگی ناپدید شده بود؛ برخلاف لکه سرخ بزرگ مشتری که بیش از یک قرن است در حال فعالیت است.
طوفانی به اندازه یک سیاره که طی پنج سال ناپدید شد
وویجر ۲ در تنها گذر خود از کنار نپتون در ۲۵ اوت ۱۹۸۹، یک طوفان بیضیشکل و تاریک را در نیمکره جنوبی این سیاره مشاهده کرد که حدود ۱۳ هزار در ۶۶۰۰ کیلومتر وسعت داشت؛ بهاندازهای بزرگ که میتوانست در امتداد طولانیترین محور خود، تمام زمین را در خود جای دهد. دانشمندان نام لکه تاریک بزرگ را روی آن گذاشتند.
وویجر در اطراف لبههای این طوفان، سرعت بادهایی تا ۲۱۰۰ کیلومتر بر ساعت را اندازهگیری کرد؛ یکی از سریعترین سرعتهای بادی که تاکنون در هر نقطه از منظومه شمسی ثبت شده است. طوفان کوچکتر دیگری نیز در نزدیکی آن قرار داشت که نام بسیار سادهتر «لکه تاریک ۲» را دریافت کرد.
پنج سال بعد، ناسا تلسکوپ فضایی هابل را که بهتازگی پرتاب شده بود، به سمت نپتون نشانه گرفت تا وضعیت هر دو طوفان را بررسی کند. اما هیچکدام دیگر وجود نداشتند.
ایمی سایمون، دانشمند علوم سیارهای در مرکز پروازهای فضایی گادرد ناسا، ناپدید شدن این طوفانها را اتفاقی واقعاً غافلگیرکننده توصیف کرده است؛ بهویژه برای حوزهای که معمولاً با طوفانهایی با عمر بسیار طولانیتر سروکار دارد.
در مقابل، لکه سرخ بزرگ مشتری نخستین بار در دهه ۱۸۳۰ با تلسکوپهای آماتوری مشاهده شد و از دهه ۱۸۷۰ تاکنون بهطور مداوم زیر نظر بوده است؛ بنابراین بهراحتی از عمر تمام افرادی که تاکنون آن را مطالعه کردهاند، بیشتر دوام آورده است.
طوفانهایی که در مقیاس زمانی انسانها شکل میگیرند و ناپدید میشوند
نپتون پس از سال ۱۹۸۹ دیگر تولید لکههای تاریک را متوقف نکرد؛ بلکه به تولید آنها و سپس از دست دادنشان ادامه داد.
هابل از آن زمان چهار لکه تاریک دیگر را نیز مشاهده کرده و تعداد کل لکههای مشاهدهشده تاکنون به شش مورد رسیده است. در سال ۲۰۱۵ نیز برنامه Outer Planet Atmospheres Legacy یا OPAL، که یک بررسی سالانه هابل از سیارات بیرونی منظومه شمسی است، یکی از این طوفانها را آنقدر دقیق زیر نظر گرفت که برای نخستین بار دانشمندان توانستند مرگ یک طوفان را بهصورت لحظهبهلحظه مشاهده کنند.
این طوفان بیضیشکل از حدود ۴۹۹۰ کیلومتر عرض به حدود ۳۷۰۰ کیلومتر کاهش یافت و سپس محو شد.
پژوهشگران اکنون تخمین میزنند که یک لکه تاریک معمولی در نپتون بین یک تا شش سال دوام میآورد و عمر دو ساله شایعتر است. همچنین به نظر میرسد لکههای جدید تقریباً هر چهار تا شش سال یکبار در نقطهای از این سیاره شکل میگیرند.
یک سرنخ تقریباً بهطور تصادفی پیدا شد. در حالی که تیم OPAL مشغول مشاهده کوچک شدن طوفان سال ۲۰۱۵ بود، ابرهای کوچک و درخشانی متشکل از یخ متان را در نقطهای کاملاً متفاوت از سیاره مشاهده کردند.
دو سال بعد، در سال ۲۰۱۸، یک لکه تاریک بزرگ جدید تقریباً دقیقاً در همان منطقهای شکل گرفت که این ابرها دیده شده بودند. این طوفان از نظر اندازه و شکل تقریباً مشابه لکهای بود که وویجر در سال ۱۹۸۹ مشاهده کرده بود، با این تفاوت که در عرض جغرافیایی متفاوتی قرار داشت.
در نهایت مشخص شد این ابرهای درخشان نوعی علامت هشدار اولیه هستند که سالها پیش از قابل مشاهده شدن خود طوفان ظاهر میشوند. این موضوع به پژوهشگران امکان میدهد دفعه بعد بهدنبال این نشانهها باشند و منتظر نمانند تا بهطور تصادفی با یک طوفان کاملاً شکلگرفته مواجه شوند.
مایکل وونگ، دانشمند علوم سیارهای در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، گفته است که پژوهشگران تاکنون نتوانستهاند سرعت باد درون یکی از این گردابههای تاریک را مستقیماً اندازهگیری کنند؛ برخلاف وویجر که سرعت باد در اطراف لبههای لکه تاریک بزرگ را اندازه گرفت.
با این حال، مدلسازیها سرعت داخلی این گردابهها را حدود ۱۰۰ متر بر ثانیه، یعنی نزدیک به ۳۶۰ کیلومتر بر ساعت، تخمین میزنند؛ رقمی که تقریباً با شرایط موجود درون لکه سرخ بزرگ مشتری قابل مقایسه است.
چرا طوفانهای نپتون دوام نمیآورند؟
لکههای تاریک نپتون، مانند لکه سرخ بزرگ مشتری، در مناطقی با فشار جوی بالا شکل میگیرند؛ درست برخلاف نحوه شکلگیری طوفانها روی زمین.
آنچه ظاهراً باعث پایان یافتن این طوفانها میشود، آشفتگیهای شدید جوی خود نپتون است.
این سیاره بسیار بیشتر از مقدار انرژیای که از خورشید دریافت میکند، گرما به فضا منتشر میکند. این گرمای داخلی باعث ایجاد همرفت شدید و جریانهای جتی سریع در جهت شرق و غرب میشود. به نظر میرسد همین جریانها گردابههای منفرد را طی تنها چند سال از بین میبرند؛ مدتها پیش از آنکه بتوانند مانند سامانه طوفانی بسیار بزرگتر و پایدارتر مشتری، به یک پدیده ماندگار تبدیل شوند.
نکتهای که واقعاً عجیب به نظر میرسد
بر اساس یکی از برآوردها، نپتون در بیش از نیمی از مدتی که بشر توانسته این سیاره را مشاهده کند، دستکم میزبان یکی از این طوفانها بوده است؛ با این حال هیچکدام از آنها آنقدر دوام نیاوردهاند که مانند لکه سرخ بزرگ مشتری به یک پدیده شاخص تبدیل شوند.
انگار کل این سیاره اساساً توانایی حفظ یک طوفان را ندارد. هر چند سال یک طوفان در ابعادی تقریباً هماندازه یک سیاره ایجاد میکند، اما پیش از آنکه به بخشی دائمی از چهره نپتون تبدیل شود، دوباره آن را از بین میبرد.
این اتفاق در سیارهای رخ میدهد که آنقدر از خورشید دور است که حتی روشنایی روز در آن بهسختی میتواند چیزی شبیه روز زمینی محسوب شود.
اکنون آنقدر شاهد این روند بودهایم؛ از دو طوفان اولیهای که وویجر مشاهده کرد تا چهار طوفان دیگری که هابل ثبت کرده و یکی از آنها را تا لحظه مرگش دنبال کرده است؛ که این پدیده دیگر بیشتر شبیه یک اتفاق استثنایی نیست، بلکه ظاهراً همان چیزی است که آبوهوای سیارهای مانند نپتون بهطور طبیعی انجام میدهد.
