Didžioji tamsioji dėmė (taip pat žinoma kaip GDS-89) - tai tamsi dėmė Neptūne, panaši į Jupiterio Didžiąją raudonąją dėmę. Ją 1989 m. aptiko NASA zondas "Voyager 2". Nors ji atrodo panaši į Jupiterio dėmę, kuri yra anticikloninė audra (tai panašu į uraganą), manoma, kad Didžioji tamsioji dėmė yra atmosferos skylė, panaši į Žemės ozono sluoksnio skylę.

Kas tai yra ir kodėl ji tamsi?

Didžioji tamsioji dėmė — tai didelis, kontrastingai tamsesnis regionas Neptūno atmosferoje. Dėl mažo arba visiško aukštų debesų trūkumo šioje srityje į apačią matyti giliau esantys atmosferos sluoksniai, kurie atspindi mažiau šviesos ir todėl atrodo tamsesni. Taip pat svarbu, kad Neptūno atmosferoje yra metano (CH4), kuris sugeria tam tikrą šviesos spektrą; kai aukštųjų, šviesą atspindinčių debesų nėra, šis absorbcijos efektas sustiprėja ir dėmė atrodo dar tamsesnė.

Atranka ir vėlesni stebėjimai

GDS-89 buvo pirmą kartą užfiksuota Voyager 2 1989 m. misijos metu. Po to ją stebėjo Žemės teleskopai ir "Hubble" kosminis teleskopas, tačiau 1994 m. Hubble nepamatė tos pačios dėmės — ji, greičiausiai, suyra arba išsisklaidė per kelerius metus. Tuo pačiu Hubble ir kiti observatorijos stebėjimai atskleidė, kad Neptūne periodiškai formuojasi kitos panašios tamsios dėmės, kurios taip pat gali gyvuoti tik keletą metų.

Savybės ir dinamika

Keletas svarbių savybių:

  • Dydis: GDS buvo panašaus skersmens į Žemę — tai reiškia, kad tokia struktūra yra erdvi ir lengvai matoma iš orbitinių zondų.
  • Pozicija: dauguma didžiųjų dėmių formuojasi Neptūno pietinėje pusrutulyje, tačiau pasitaiko ir kitų platumų anomalijų.
  • Vėjai ir cirkuliacija: aplink tamsiąsias dėmes susidaro stiprios vėjo juostos; Neptūno vėjai apskritai priklauso prie greičiausių Saulės sistemoje, o ribinių vėjų greitis gali siekti labai dideles vertes (šimtus ar net tūkstančius km per valandą), todėl dėmių forma ir judėjimas yra dinamiški.
  • Trumpesnė trukmė nei Jupiterio dėmei: priešingai nei Jupiterio Didžioji raudonoji dėmė, kuri išlieka šimtmečius, Neptūno tamsios dėmės dažniausiai gyvuoja kelerius metus ir gali visiškai išnykti arba susiformuoti naujos vietose.

Kilmė ir interpretacijos

Iš pradžių kai kurie mokslininkai siūlė, kad GDS yra tarsi „skylė“ aukštuosiuose debesyse — regionas, kuriame debesys išretėja arba dingsta, todėl matomas tamsesnis, giluminis sluoksnis. Kiti pasiūlymai apima anticikloninius vortexus (panašius į audras), tačiau skiriamąją ypatybę sudaro debesis formuojančių dalelių stoka dėmės centre. Šiuo metu vyrauja požiūris, kad tamsios dėmės yra atmosferinės dinamikos produktas — komplikacijos tarp vėjo greičių, vertikalių srovių ir debesų formavimosi sąlygų.

Reikšmė ir tolimesni stebėjimai

GDS-89 ir kiti panašūs dariniai padėjo geriau suprasti Neptūno atmosferos cirkuliaciją, debesų formavimąsi ir energijos patekimo mechanizmus į planetos viršutines sluoksnius. Kadangi dėmių gyvavimo laikas yra trumpas lyginant su Jupiterio audromis, stebėjimai iš Žemės ir kosminių teleskopų yra svarbūs siekiant sekti šiuos pokyčius. Šiuo metu nuolatiniai stebėjimai su "Hubble" ir didžiųjų žemės teleskopų sistemos su adaptyviąja optika padeda dokumentuoti dėmių atsiradimą, migraciją ir nykimą; specialių misijų į Neptūną kol kas nėra, todėl daug žinių gaunama būtent iš tolimų stebėjimų.

Apibendrinant, Didžioji tamsioji dėmė (GDS-89) yra įdomus pavyzdys trumpalaikių, bet didelių atmosferos struktūrų, kurios parodo, kiek dinamiška ir įvairi gali būti Neptūno atmosfera.