Przejdź do treści

Hubble bada dynamikę atmosfery Urana i Neptuna

Burza na Neptunie

W ramach rutynowego monitorowania pogody zewnętrznych planet Układu Słonecznego Kosmiczny Teleskop Hubble'a odkrył kolejną  ciemną burzę na Neptunie i przyjrzał się uważnie długotrwałej burzy krążącej wokół północnego bieguna polarnego Urana.

Na Uranie i Neptunie występują pory roku - podobnie jak na Ziemi. Są one jednak o wiele dłuższe, trwając z osobna nawet kilkadziesiąt lat. Także na tych gazowych olbrzymach zmienność pór roku generuje wiele ciekawych zjawisk i tworów w ich atmosferach. Na najnowszych zdjęciach z Neptuna z września 2018 roku układ burzowy widoczny jest pośrodku tarczy planety. Pojawia się on podczas lata trwającego teraz na półkuli południowej. To jednocześnie ostatni z już czterech tajemniczych, ciemnych wirów obserwowanych na Neptunie przez Teleskop Hubble’a od roku 1993. Wcześniej podobne twory widziała tam także sonda Voyager 2.

Badanie przeprowadzone na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley ujawniają, że ciemne plamy burzowe faktycznie pojawiają się co cztery do sześciu lat na różnych szerokościach geograficznych Neptuna - i zanikają po około dwóch latach.

Po prawej stronie takiego ciemnego kształtu sfotografowano też w ubiegłym roku niemal białe obłoki towarzyszące. Hubble zaobserwował podobne chmury w pobliżu poprzednio zarejestrowanych wirów. Te jasne chmury tworzą się, gdy przepływ powietrza z otoczenia zostaje zakłócony i skierowany w górę ponad ciemnym wirem, powodując zamarzanie gazu z atmosfery planety do postaci kryształków metanu. Obłoki te są podobne do ziemskich chmur towarzyszących, które pojawiają się jako obiekty w kształcie naleśnika i towarzyszą wypychaniu powietrza ponad górami (pamiętajmy jednak, że Neptun nie ma ani gór, ani w ogóle stałej powierzchni!)

Nie jest do końca jasne, w jaki sposób powstają burze na Neptunie. Podobnie jak Wielka Czerwona Plama na Jowiszu, te ciemne wiry poruszają się w kierunku przeciwcyklonicznym i zdają się wysysać materiał z głębszych warstw w atmosferze olbrzyma. Zaobserwowana zwiększona aktywność chmur w tym regionie wyraźnie poprzedza pojawianie się wiru. Burze te z dużym prawdopodobieństwem więc rozwijają się głęboko w atmosferze Neptuna, po czym stają się widoczne dopiero wtedy, gdy szczyty ich wypiętrzonych chmur osiągają większe wysokości.

Nowe zdjęcia z Urana odsłaniają z kolei ponownie jego dominującą cechę: rozległą jasną czapę polarną biegnącą przez biegun północny. Zdaniem naukowców struktura ta wynika z nietypowego ruchu obrotowego planety. Uran - w przeciwieństwie do wszystkich pozostałych planet w naszym układzie - krąży wokół Słońca niemal leżąc na boku. Z powodu jego ekstremalnego przechyłu podczas lata na tej planecie Słońce świeci prawie bezpośrednio na jej biegun północny i nigdy tam nie zachodzi. Uran zbliża się teraz do połowy sezonu letniego, a jego obszar podbiegunowy staje się coraz bardziej widoczny.

W pobliżu krawędzi czapy polarnej znajduje się tam duża, zwarta chmura zbudowana z lodu metanowego. Jest ona na tyle jasna, że może być obecnie sfotografowana nawet przez astroamatorów. Natomiast wąski pas obłoków zdaje się otaczać planetę na północ od równika. Jego cienki kształt jest wciąż zagadką, bowiem i Uran, i Neptun wykazują zwykle szerokie pasma wiatru wiejącego w kierunku zachodnim.

Nowe obrazy Neptuna i Urana zawdzięczamy trwającemu obecnie programowi Outer Planet Atmosphere Legacy (OPAL), prowadzonemu pod kierownictwem Amy Simon z Goddard Space Flight Center należącego do NASA. W jego ramach raz do roku wykonywane są globalne mapy planet zewnętrznego Układu Słonecznego - w czasie, gdy znajdują się one najbliżej Ziemi. Kluczowymi celami naukowymi OPAL są badania długoterminowych zmian sezonowych w ich atmosferach, a także wychwytywanie ich cech przejściowych, takich jak pojawienie się ciemnego wiru w atmosferze Neptuna.

Astronomowie mają nadzieję, że pomoże im to rozwiązać nurtujące ich sekrety skrywane wciąż jeszcze przez te odległe światy. Analiza pogody na Uranie i Neptunie pomaga również naukowcom w lepszym zrozumieniu różnorodności i podobieństw pomiędzy różnymi atmosferami planet Układu Słonecznego - w tym także Ziemi.

 

Czytaj więcej:

 

Źródło: ESA/HST

Opracowanie: Elżbieta Kuligowska

Na zdjęciu: Neptun sfotografowany przez Teleskop Hubble’a we wrześniu 2018 roku. Źródło: NASA, ESA i A. Simon (NASA Goddard Space Flight Center), M. Wong i A. Hsu (University of California, Berkeley)