Phoebe Newman Nota wydawcy: Zapisz się na biuletyn naukowy CNN dotyczący teorii cudów. Eksploruj wszechświat dzięki wiadomościom o niesamowitych odkryciach, postępach naukowych i nie tylko.
CNN
—
Astronomowie zauważyli dużą i tajemniczą ciemną plamę w atmosferze Neptuna, która ma nieoczekiwanie jasnego towarzysza.
Obserwacji dokonano za pomocą Bardzo Dużego Teleskopu Europejskiego Obserwatorium Południowego w Chile.
Obserwatoria kosmiczne, takie jak Kosmiczny Teleskop Hubble’a, zaobserwowały już wcześniej burze przypominające wiry – wyglądające jak ciemne plamy – wirujące w atmosferze błękitnej planety, ale po raz pierwszy teleskop naziemny zauważył je na Neptunie.
Według nowych badań te nowe obserwacje rzucają więcej światła na to zjawisko Opublikowano w czwartek w czasopiśmie Nature Astronomy.
„Od czasu pierwszego odkrycia ciemnej plamy zawsze zastanawiałem się, czym są te nieuchwytne, krótkotrwałe ciemne cechy” – powiedział w oświadczeniu główny autor badania Patrick Irwin, profesor fizyki planetarnej na Uniwersytecie Oksfordzkim.
Gazowe olbrzymy i ciemne plamy
Gazowe olbrzymy w naszym Układzie Słonecznym, w tym Neptun, znane są z ciemnych plam pojawiających się w ich atmosferach, takich jak Wielka Czerwona Plama na Jowiszu – wielowiekowa burza.
Neptun, lodowy olbrzym, doświadczył na przestrzeni lat wielu burz obserwowanych przez Hubble’a. Wydaje się, że wszystkie burze przychodzą i odchodzą w ciągu dwóch lat, co utrudnia ich badanie. Voyager 2, sonda NASA wystrzelona w latach 70. XX w., również dostrzegła dwie ciemne burze na Neptunie podczas przelotu obok Neptuna w 1989 r., ale zniknęły one, zanim Hubble zdążył je dostrzec podczas wykonywania zdjęć Neptuna w 1994 r. – tak przydomek nadano największej burzy obserwowanej przez Neptuna Voyager 2 Był tak duży, że mógł pomieścić Ziemię.
Burze Neptuna zachowują się inaczej niż huragany na Ziemi. Ciemne plamy to układy wysokiego ciśnienia, które zaczynają się płasko i obracają się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, podczas gdy cyklony na półkuli północnej Ziemi to układy niskiego ciśnienia, które obracają się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara.
Irwin i jego zespół postanowili dowiedzieć się przede wszystkim, w jaki sposób te masywne burze powstają na Neptunie.
Neptun, niebieski ze względu na metan w swojej atmosferze, to lodowaty świat ze średnią temperaturą 392 stopni Fahrenheita (minus 235 stopni Celsjusza) i ryczącymi wiatrami, które wysyłają chmury marznącego metanu po całej planecie z prędkością 2200 mil na godzinę. (1931 kilometrów na godzinę). Jest to najdalsza planeta w naszym Układzie Słonecznym, gdyż znajduje się około 30 razy dalej od Ziemi, a odległość ta sprawia, że południe na Neptunie przypomina zmierzch na Ziemi.
Kiedy Hubble odkrył nowe ciemne plamy na Neptunie w 2018 roku, zespół Irwina wykorzystał okazję do przeprowadzenia obserwacji Ziemi za pomocą instrumentu Very Large Telescope and Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE). Według Europejskiego Obserwatorium Południowego instrument umożliwia astronomom obserwację całego obiektu astronomicznego jednocześnie w różnych długościach fal światła.
Atmosfera ziemska zwykle powoduje zniekształcenia w teleskopach naziemnych, ale MUSE wykorzystuje technikę zwaną optyką adaptacyjną do rejestrowania ostrych obrazów. Zwierciadła teleskopu, sterowane komputerowo, mogą dokonywać regulacji w czasie rzeczywistym, aby skorygować wszelkie zniekształcenia spowodowane przez atmosferę ziemską i zachować drobne szczegóły obiektów niebieskich.
Dane zebrane przez Bardzo Duży Teleskop pomogły astronomom ustalić, że ciemne plamy nie są spowodowane przerwami w chmurach. Zamiast tego obserwacje wskazują, że plamy pojawiają się, gdy cząsteczki ciemnego powietrza gromadzą się pod widoczną warstwą atmosfery Neptuna, gdzie mieszają się mgła i lód.
Instrument MUSE uchwycił trójwymiarowe widmo światła Neptuna i jego ciemnej plamy, umożliwiając astronomom szczegółowe zbadanie burzy, a nawet dokonanie zaskakującej obserwacji.
„W trakcie tego procesu odkryliśmy rzadki typ głębokiego, jasnego obłoku, którego nie udało się wcześniej zidentyfikować nawet z kosmosu” – powiedział w oświadczeniu współautor badania Michael Wong, planetolog z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley.
Niezwykła chmura pojawiła się w obserwacjach jako mniejsza jasna plama obok większej ciemnej plamy, obie na tym samym poziomie atmosferycznym. Astronomowie stwierdzili, że są zaintrygowani nowo odkrytą cechą i mają nadzieję dowiedzieć się więcej dzięki przyszłym obserwacjom, które można przeprowadzić z Ziemi.
„To niesamowity wzrost zdolności ludzkości do obserwacji wszechświata” – powiedział Wong. „Początkowo mogliśmy wykryć te plamy jedynie wysyłając tam statek kosmiczny, taki jak Voyager. Następnie uzyskaliśmy możliwość zdalnego ich wykrywania za pomocą Hubble’a. Wreszcie rozwinęła się technologia, która umożliwiła to z Ziemi.
