A Storm's a-Brewing on Neptune

Ogromna nowa burza formuje się na Neptunie, podobnym do systemów wykrytych przez statek kosmiczny Voyager 2, gdy mijał on tę planetę w 1989 roku. Odkryty przez astronomów za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, oznacza to pierwszy taki system, po raz pierwszy wykryty na zdjęciach wykonanych w Rok 2018 był widoczny podczas jego powstawania.

Podobnie jak Wielka Czerwona Plama na Jowiszu, Wielkie Ciemne Plamy na Neptunie są tworzone przez systemy wysokociśnieniowe w atmosferze tej planety. Różni się to od naszego własnego świata, w którym burze powstają w obszarach o niskim ciśnieniu. Badając mechanizmy tych układów, naukowcy mają nadzieję lepiej zrozumieć zarówno nasz własny układ słoneczny, jak i planety krążące wokół innych gwiazd.

„Jeśli studiujesz egzoplanety i chcesz zrozumieć, jak one działają, naprawdę musisz najpierw zrozumieć nasze planety. Mamy tak mało informacji na temat Urana i Neptuna ”- powiedziała Amy Simon, planetolog z NASA Goddard Space Flight Center.

Planeta Neptune na dwóch różnych złożonych zdjęciach. Na zdjęciu Hubble'a po lewej stronie widzimy nowo odkrytą ciemną burzę, otoczoną białymi chmurami, siedzącą wyżej w atmosferze. Po prawej stronie „oryginalna” Wielka Ciemna Plama jest widoczna na zdjęciu wykonanym przez Voyager 2 w 1989 roku. Źródło zdjęcia: NASA / ESA / GSFC / JPL

Rozwój chmur dwa lata przed powstaniem nowej ciemnej plamy sugeruje, że burze te rozpoczynają się znacznie głębiej w atmosferze Neptuna, niż wcześniej sądzili astronomowie.

Nadchodzące i kosmiczne statki kosmiczne i burze

Kiedy Voyager 2 minął Neptuna pod koniec podróży po zewnętrznym Układzie Słonecznym, statek kosmiczny zarejestrował obrazy dwóch układów burzowych, które astronomowie nazwali „The Great Dark Spot” i „Dark Spot 2.” Większy z nich był mniej więcej wielkości Ziemi. Kiedy jednak Kosmiczny Teleskop Hubble'a postawił swój pogląd na Neptuna w latach 90., te cechy nie były już widoczne. Było to zaskoczeniem dla astronomów, ponieważ Wielka Czerwona Plama na Jowiszu jest widoczna od 1830 r. I mogła powstać 350 lat temu.

„Badanie prowadzone przez University of California w Berkeley, studenta Andrew Hsu, oszacowało, że ciemne plamy pojawiają się co cztery do sześciu lat na różnych szerokościach geograficznych i znikają po około dwóch latach”, wyjaśniają przedstawiciele NASA.

Wielka Czerwona Plama na Jowiszu jest stabilizowana przez cienkie strumienie strumieniowe po obu stronach systemu. Źródło zdjęcia: NASA

Wielka Czerwona Plama na Jowiszu jest utrzymywana na miejscu przez cienkie strumienie strumieniowe po obu stronach, zapobiegając przemieszczaniu się burzy na północ lub południe. Taka ochrona nie jest częścią atmosfery Neptuna, gdzie wiatry wieją przez znacznie szersze pasma. Tutaj, na najodleglejszej planecie Układu Słonecznego, wiatry w pobliżu równika poruszają się na zachód, podczas gdy wiatry bliżej biegunów wieją w kierunku wschodnim. Burze na tym świecie zwykle zawisają między tymi szerokościami geograficznymi przed rozpadem.

Brewing Up a Storm

Podczas gdy badacze badali małą ciemną plamę po raz pierwszy widzianą w atmosferze Neptuna w 2015 roku, zauważyli oddzielne gromadzenie się małych, białych chmur na półkuli północnej. Te później uformowały się w nową burzę, niemal identyczną pod względem wielkości i kształtu jak Wielka Ciemna Plama, którą widział Voyager. Ta potężna burza mierzy prawie 11 000 km (6 800 mil) długości.

Białe chmury poprzedzające układ burz na Neptunie mogą być podobne do soczewkowych chmur na Ziemi, takich jak te widoczne nad Mt. Shasta Źródło zdjęcia: rubengarciajrphotography / Flickr

Chmury rozwijają się wysoko w atmosferze Neptuna z kryształów lodu metanu, tworząc białe chmury. Naukowcy przypuszczają, że tworzą się one nad burzami, tak jak chmury soczewkowe unoszą się u szczytu gór w naszym własnym świecie. W tym przypadku białe chmury stały się jaśniejsze tuż przed tym, jak ciemny obszar stał się widoczny dla Hubble'a. Modele komputerowe sugerują, że najbardziej masywne burze poprzedzają najjaśniejsze chmury.

„To miejsce znajduje się na półkuli północnej i dryfuje na zachód wolniej niż otaczające wiatry. Ciemne plamy można rozpoznać tylko w świetle widzialnym, ze względu na ich silną absorpcję przy niebieskich długościach fal, a tylko teleskop kosmiczny Hubble'a ma wystarczającą rozdzielczość przestrzenną, aby je wykryć ”- wyjaśniają badacze w artykule opublikowanym w Geophysical Research Letters.

Neptun jest klasyfikowany jako lodowy gigant, złożony ze skalistego rdzenia, otoczony bogatym w wodę wnętrzem, pokrytym warstwami wodoru i helu. Uran, planeta podobna do Neptuna, ma obecnie jasną burzową czapę chmur wokół swojego bieguna północnego. Metan w atmosferze zarówno Urana, jak i Neptuna odbija niebiesko-zielone światło, nadając każdemu światu niebieskawy odcień.

Chociaż prędkości wiatru podczas burzy na Neptunie nigdy nie były mierzone bezpośrednio, astronomowie uważają, że mogą osiągnąć prędkość do 360 kilometrów (prawie 225 mil) na godzinę, mniej więcej taką samą jak najwyższa zarejestrowana prędkość wiatru, jaką kiedykolwiek zarejestrowano na Ziemi.