Prawie dwie dekady obserwacji wykazały, że Neptun doświadcza zaskakujących zmian temperatur. Analiza zgromadzonych danych ujawniła, że najpierw, pomimo nadejścia lata na półkuli południowej, temperatura zanotowała spadek o 8 stopni Celsjusza, by następnie gwałtownie skoczyć o 11 st. C. Naukowcy nie potrafią w pełni wyjaśnić tej zagadki.
Na najodleglejszej planecie Układu Słonecznego, podobnie jak na Ziemi, istnieją pory roku. Jednak z uwagi na fakt, że rok na Neptunie to około 165 ziemski lat, pora roku trwa tam około 40 lat. Od 2005 roku na Neptunie jest lato. Naukowcy University of Leicester w Wielkiej Brytanii oraz z NASA Jet Propulsion Laboratory uznali, że to dobra okazja do sprawdzenia, jak zmieniają się temperatury na Neptunie.
Przeanalizowali w tym celu blisko 100 obrazów w podczerwieni gazowego olbrzyma zebranych w ciągu ostatnich 17 lat obserwacji. Dane pokazały, że między 2003 a 2018 rokiem, gdy południowa półkula planety powoli weszła w okres letni, globalna temperatura Neptuna spadła o 8 stopni Celsjusza, ale potem, do 2020 r., temperatury na biegunie południowym skoczyły aż o 11 st. C. Naukowcy nie wiedzą, skąd takie wahania temperatur.
Opis obserwacji ukazał się na łamach pisma „The Planetary Science Journal” (DOI: 10.3847/PSJ/ac5aa4).
Neptun jest najdalej wysuniętą, ósmą z kolei planetą naszego systemu. Jest 17 razy bardziej masywny od Ziemi i nieco większy od swojego bliźniaka Urana. Jest czwartą pod względem średnicy i trzecią pod względem masy planetą Układu Słonecznego. Gazowy olbrzym posiada 14 znanych nam księżyców, a największy z nich to Tryton, który w przeciwieństwie do planet i większości księżyców w naszym systemie planetarnym, porusza się ruchem wstecznym, co wskazuje, że niegdyś był planetoidą prawdopodobnie w Pasie Kuipera, ale został ściągnięty na orbitę Neptuna przez oddziaływania grawitacyjne.
Ostatnie badania najodleglejszej planety Układu Słonecznego wykryły coś nieoczekiwanego. Zespół naukowców połączył wszystkie istniejące obrazy z kamer termicznych Neptuna (które mierzą promieniowanie podczerwone emitowane przez obiekty astronomiczne) wykonane na przestrzeni ostatnich 17 lat przez obserwatoria na całym świecie - Bardzo Duży Teleskop należący do Europejskiego Obserwatorium Południowego, Teleskop Gemini South w Chile, Teleskop Subaru, Teleskopem Keck i Teleskopem Gemini North, a także obrazy z Kosmicznego Teleskopu Spitzera, który należy do NASA.
Analizując dane, naukowcy byli w stanie pokazać najdokładniejszy jak dotąd obraz trendów w temperaturach Neptuna. Jednak ku ich zaskoczeniu, te zbiorcze dane pokazały zaskakujący spadek temperatur i to w okresie, w którym powinny one rosnąć. Naukowcy podkreślili w publikacji, że wiarygodne obrazowanie termiczne Neptuna rozpoczęło się w 2003 roku i pokazuje i uśrednione globalnie temperatury w stratosferze gazowego olbrzyma. Od tamtego czasu, a dokładnie w latach 2003-2018, globalne temperatury w stratosferze spadły o około 8 stopni Celsjusza. Ale potem, w latach 2018-2020 globalne temperatury wzrosły o 11 st. C.
- Ta zmiana była nieoczekiwana. Ponieważ obserwowaliśmy Neptuna podczas jego wczesnego lata na półkuli południowej, spodziewalibyśmy się, że temperatury będą powoli wzrastać, a nie spadać – powiedział dr Michael Roman z University of Leicester, główny autor publikacji.
Orbita Neptuna znajduje się w odległości 4,5 miliarda kilometrów, dlatego średnia temperatura na gazowym olbrzymie wynosi około minus 220 st. C. Niewielkie ciepło, jakie posiada planeta, pochodzi z procesów wewnętrznych. Śledzenie zmian pór roku zapewnia wgląd w ewolucję atmosfery planety, ale nie należy do najłatwiejszych.
- Ten rodzaj badań jest możliwy tylko przy pomocy czułych obrazów w podczerwieni z dużych teleskopów, takich jak VLT (Bardzo Duży Teleskop), które mogą wyraźnie obserwować Neptuna, a te są dostępne dopiero od około 20 lat – wyjaśnił Leigh Fletcher z University of Leicester, współautor badań.
Naukowcy nie potrafią obecnie wyjaśnić zaobserwowanych wahań temperatur na Neptunie. Już wcześniej wiedzieli, że gazowy olbrzym ma ciepły (jak na Neptuna) wir polarny, ale, jak sądzą, to nie on jest za to odpowiedzialny. Powodem może być zmienność składu chemicznego w stratosferze planety, aktywność słoneczna, a nawet jakieś zjawiska pogodowe. - Nasze dane obejmują mniej niż połowę pory roku na Neptunie, więc nikt nie spodziewał się tak dużych i szybkich zmian – przyznał Glenn Orton z Jet Propulsion Laboratory, współautor publikacji.
Naukowcy będą szukać odpowiedzi w nadchodzących latach. Obserwacje przy pomocy najnowszych, budowanych jeszcze obserwatoriów, jak chociażby Ekstremalnie Wielki Teleskop, mogą rzucić nieco więcej światła na dostrzeżone fluktuacje. Więcej danych powinien też dostarczyć wyniesiony niedawno w przestrzeń kosmiczną Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba.
Źródło: ESO, fot. NASA/JPL-Caltech/Kevin M. Gill
