Źródło zdjęcia: Hubble
Nowe zdjęcia Neptuna wykonane przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a wydają się wskazywać, że planeta wkracza w swoją wersję Wiosny. Podobnie jak Ziemia, uważa się, że Neptun ma cztery pory roku, ale ponieważ planeta okrąża Słońce zajmuje 165 lat, trwają dekady, a nie miesiące.
Wiosna kwitnie w Neptunie! Może to zabrzmieć jak oksymoron, ponieważ Neptun jest najdalszą i najzimniejszą z głównych planet. Ale obserwacje NASA Hubble Space Telescope ujawniają wzrost jasności Neptuna na półkuli południowej, która jest uważana za zwiastun zmian sezonowych, mówią astronomowie.
Obserwacje Neptuna przeprowadzone przez sześć lat przez grupę naukowców z University of Wisconsin-Madison i NASA Jet Jet Propulsion Laboratory (JPL) pokazują wyraźny wzrost ilości i jasności pasmowych chmur znajdujących się głównie na południowej półkuli planety.
„Pasma chmur Neptuna stają się coraz szersze i jaśniejsze” - mówi Lawrence A. Sromovsky, starszy naukowiec z University of Wisconsin-Madison's Space Science and Engineering Center i wiodący autorytet w dziedzinie atmosfery Neptuna. „Ta zmiana wydaje się być odpowiedzią na sezonowe zmiany światła słonecznego, takie jak sezonowe zmiany, które obserwujemy na Ziemi”.
Odkrycia opisano w aktualnym wydaniu (maj 2003) Icarus, wiodącego czasopisma poświęconego naukom planetarnym.
Neptuna, ósma planeta od Słońca, znana jest z dziwnej i gwałtownej pogody. Ma ogromne systemy sztormowe i gwałtowne wiatry, które czasami podmuchują do 900 mil na godzinę, ale nowe obserwacje Hubble'a jako pierwsze sugerują, że planeta ulega zmianie pór roku.
Korzystając z teleskopu Hubble'a, zespół Wisconsin dokonał trzech zestawów obserwacji Neptuna. W 1996, 1998 i 2002 uzyskano obserwacje pełnego obrotu planety. Zdjęcia pokazują stopniowo jaśniejsze pasma chmur otaczające południową półkulę planety. Wyniki są zgodne z obserwacjami G.W. Lockwood w Lowell Observatory, które pokazują, że Neptune stopniowo rozjaśnia się od 1980 roku.
Jasność bliskiej podczerwieni Neptuna jest znacznie bardziej wrażliwa na chmury na dużych wysokościach niż jasność widzialna. Niedawny trend zwiększania aktywności chmur na Neptunie został jakościowo potwierdzony w zakresie długości fal bliskiej podczerwieni za pomocą obserwacji Keck Telescope od lipca 2000 r. Do czerwca 2001 r. Przez H. Hammela i współpracowników. Na lato zaplanowano obserwacje w bliskiej podczerwieni w obiekcie NASA Teleskop Podczerwieni na Mauna Kea na Hawajach, aby dodatkowo scharakteryzować zmiany w strukturze chmur na dużych wysokościach.
„Na zdjęciach z 2002 r. Neptun jest wyraźnie jaśniejszy niż w 1996 i 1998 r.” - mówi Sromovsky - „i jest znacznie jaśniejszy przy falach bliskiej podczerwieni. Znacznie zwiększona aktywność chmur w 2002 r. Kontynuuje trend po raz pierwszy zauważony w 1998 r. ”
Podobnie jak Ziemia, Neptun miałby cztery pory roku: „Każda półkula miałaby ciepłe lato i mroźną zimę, przy czym wiosna i jesień były sezonami przejściowymi, które mogą, ale nie muszą mieć określonych cech dynamicznych” - wyjaśnia naukowiec z Wisconsin.
Jednak w przeciwieństwie do Ziemi pory Neptuna trwają dekady, a nie miesiące. Pojedynczy sezon na Ziemi, który krąży wokół Słońca przez prawie 165 lat, może trwać ponad 40 lat. Jeśli to, co obserwują naukowcy, to prawdziwie sezonowe zmiany, planeta będzie się rozjaśniać przez kolejne 20 lat.
Podobnie jak Ziemia, Neptun obraca się na osi, która jest nachylona pod kątem do Słońca. Pochylenie Ziemi przy nachyleniu 23,5 stopnia jest zjawiskiem odpowiedzialnym za zmianę pór roku. Gdy Ziemia okrąża Słońce w ciągu roku, planeta jest narażona na wzorce promieniowania słonecznego, które wyznaczają pory roku. Podobnie Neptun jest nachylony pod kątem 29 stopni, a półkule północna i południowa zmieniają się w swoich pozycjach względem Słońca.
Zdaniem Sromowskiego, niezwykłe jest to, że Neptun wykazuje wszelkie oznaki zmian sezonowych, biorąc pod uwagę, że Słońce, patrząc z planety, jest 900 razy ciemniejsze niż z Ziemi. Ilość energii słonecznej, którą półkula otrzymuje w danym momencie, determinuje porę roku.
„Kiedy Słońce oddaje energię cieplną do atmosfery, wymusza reakcję. Spodziewalibyśmy się, że ogrzewanie na półkuli będzie najbardziej nasłonecznione. To z kolei może wymusić wzrost ruchów, kondensację i zwiększenie zachmurzenia ”, zauważa Sromovsky.
Potwierdzeniem idei, że obrazy Hubble'a ujawniają prawdziwy wzrost zachmurzenia Neptuna zgodnie ze zmianami sezonowymi, jest pozorny brak zmian na niskich szerokościach geograficznych planety w pobliżu jej równika.
„Niemal stała jasność Neptuna na niskich szerokościach geograficznych daje nam pewność, że to, co widzimy, jest rzeczywiście zmianą sezonową, ponieważ zmiany te byłyby minimalne w pobliżu równika i najbardziej widoczne na dużych szerokościach geograficznych, gdzie pory roku są bardziej wyraźne”.
Mimo nowego wglądu w Neptuna planeta pozostaje zagadką, mówi Sromowski. Chociaż Neptun ma wewnętrzne źródło ciepła, które może również przyczyniać się do widocznych sezonowych zmian planety i porywistych warunków pogodowych, w połączeniu z ilością promieniowania słonecznego odbieranego przez planetę, suma jest tak mała, że trudno jest zrozumieć dynamiczną naturę Atmosfera Neptuna.
Wydaje się, jak mówi Sromovsky, „trywialna ilość energii dostępna do uruchomienia maszyny, która jest atmosferą Neptuna. Musi to być dobrze nasmarowana maszyna, która może generować wiele warunków pogodowych przy bardzo niskim tarciu. ”
Oprócz Sromowskiego, autorami pisma Icarus są Patrick M. Fry i Sanjay S. Limaye, obaj z Centrum Nauki i Inżynierii Kosmicznej Uniwersytetu Wisconsin-Madison; i Kevin H. Baines z NASA Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie, Kalifornia.
Oryginalne źródło: Hubble News Release
