Naučnici detektovali iznenađujuće promene temperature na Neptunu

Povezane objave

• Jesenja kiša meteora – Taurida 10/11
• Pandemija nije zaustavila energiju 13/05
• Da li Evropa ulazi u zlatno doba astronomije? 12/01

Međunarodni tim astronoma koristio je zemaljske teleskope, uključujući veoma veliki teleskop Evropske južne opservatorije (ESO-ov VLT), da prati atmosferske temperature Neptuna tokom perioda od 17 godina. Otkrili su iznenađujući pad globalnih temperatura Neptuna praćen dramatičnim zagrevanjem na njegovom južnom polu.

„Ova promena je bila neočekivana“, kaže Majkl Roman, postdoktorski naučni saradnik na Univerzitetu Lester u Velikoj Britaniji, i glavni autor studije objavljene u The Planetary Science Journal. „Pošto smo posmatrali Neptun tokom njegovog ranog južnog leta, očekivali smo da će temperature polako rasti, a ne da će postajati hladnije.“

Kao i Zemlja, Neptun doživljava godišnja doba dok kruži oko Sunca. Međutim, godišnje doba na Neptunu traje oko 40 godina, a jedna Neptunova godina traje 165 zemaljskih godina. Na južnoj hemisferi Neptuna je leto od 2005. godine, a astronomi su bili željni da vide kako se temperature menjaju nakon južnog letnjeg solsticija.

Astronomi su pogledali skoro 100 termalnih infracrvenih slika Neptuna, snimljenih tokom perioda od 17 godina, kako bi sastavili sveukupne trendove temperature planete detaljnije nego ikada ranije.

Ovi podaci su pokazali da se, uprkos početku južnog leta, većina planete postepeno ohladila tokom poslednje dve decenije. Prosečna globalna temperatura Neptuna pala je za 8 °C između 2003. i 2018.

Astronomi su tada bili iznenađeni kada su otkrili dramatično zagrevanje Neptunovog južnog pola tokom poslednje dve godine svojih posmatranja, kada su temperature naglo porasle za 11 °C između 2018. i 2020. Iako je Neptunov topli polarni vrtlog poznat već dugi niz godina, tako brzi polarni vrtlog zagrevanja nikada ranije nije primećen na ovoj planeti.

„Naši podaci pokrivaju manje od polovine godišnjeg doba na Neptunu, tako da niko nije očekivao velike i brze promene“, kaže koautor Glen Orton, viši naučnik u Caltechovoj Laboratoriji za mlazni pogon (JPL) u SAD.

Astronomi su izmerili temperaturu Neptuna koristeći termalne kamere koje rade tako što mere infracrvenu svetlost koju emituju astronomski objekti. Za svoju analizu tim je kombinovao sve postojeće slike Neptuna prikupljene u poslednje dve decenije zemaljskim teleskopima. Istraživali su infracrveno svetlo koje se emituje iz sloja Neptunove atmosfere koji se zove stratosfera. Ovo je omogućilo timu da napravi sliku o Neptunovoj temperaturi i njenim varijacijama tokom dela njegovog južnog leta.

Pošto je Neptun udaljen otprilike 4,5 milijardi kilometara i veoma je hladan, prosečna temperatura planete dostiže oko –220 °C, a merenje njene temperature sa Zemlje nije lak zadatak. „Ova vrsta studije je moguća samo s osetljivim infracrvenim slikama s velikih teleskopa kao što je VLT koji mogu jasno da posmatraju Neptun, a oni su bili dostupni tek poslednjih 20 godina“, kaže koautor Li Flečer, profesor na Univerzitet u Lesteru.

Otprilike jedna trećina svih snimljenih slika dolazi iz VLT imidžera i spektrometra za instrument srednjeg infracrvenog zračenja (VISIR) na ESO-ovom VLT-u u pustinji Atakama u Čileu. Zbog veličine ogledala i visine teleskopa, on ima veoma visoku rezoluciju i kvalitet podataka, nudeći najjasnije slike Neptuna. Tim je takođe koristio podatke sa NASA-inog svemirskog teleskopa Spitzer i slike snimljene teleskopom Gemini South u Čileu, kao i teleskopom Subaru, teleskopom Keck i teleskopom Gemini North (svi su na Havajima).

Pošto su temperaturne varijacije na Neptunu bile tako neočekivane, astronomi još ne znaju šta je moglo da ih izazove. Oni mogu biti posledica promena u Neptunovoj stratosferskoj hemiji, ili nasumičnih vremenskih obrazaca, ili čak solarnog ciklusa. Biće potrebno više zapažanja u narednim godinama, kako bi se istražili razlozi za ove fluktuacije. Budući zemaljski teleskopi kao što je ESO-ov ekstremno veliki teleskop (ELT) mogli bi da posmatraju ovakve promene temperature detaljnije, dok će NASA/ESA/CSA svemirski teleskop „Džejms Veb“ obezbediti nove mape hemije i temperature u Neptunovoj atmosferi bez presedana.

„Mislim da je Neptun sam po sebi veoma intrigantan za mnoge od nas jer još uvek znamo tako malo o njemu“, kaže Roman. „Sve ovo ukazuje na komplikovaniju sliku Neptunove atmosfere i kako se ona menja tokom vremena.“