Na Neptunie zachodzą dziwne zmiany temperatury i nikt nie wie dlaczego

Astronomowie badający atmosfery Neptuna zauważyli, że w jego atmosferze zachodzą zmiany temperatury, których nie są w stanie wyjaśnić, a przynajmniej na razie. W ciągu ostatnich 17 lat globalna temperatura planety spadła, podczas gdy jej biegun południowy znacznie się ocieplił. To kolejna zagadka Układu Słonecznego, którą trzeba rozwiązać.

Rezultat lat obserwacji

Omawiane zmiany temperatury uchwycono na prawie 100 termowizyjnych obrazach wykonanych w latach 2003-2020 przez kilka naziemnych teleskopów. Z zdjęcia z tego okresu przedstawiają lato zaczynające się na południowej półkuli Neptuna i globalny spadek temperatury o 8 stopni Celsjusza w latach 2003-2018.

„Ta zmiana była nieoczekiwana.”, powiedział Michael Roman, astronom z Uniwersytetu w Leicester w Anglii. „Jako że obserwowaliśmy Neptuna podczas jego wczesnego południowego lata, spodziewaliśmy się, że jego temperatury będą powoli rosły, a nie spadały.”

Neptun to lodowy olbrzym znajdujący się w odległości około 30 jednostek astronomicznych (4,5 miliarda kilometra) od Słońca. Rok na Neptunie trwa aż 165 ziemskich lat, a więc zmiana pór roku zajmuje na nim sporo czasu. Każda pora roku trwa tam ponad 40 lat – dłużej niż na jakiejkolwiek innej planecie w Układzie Słonecznym.

Lato rozpoczęło się na południowej półkuli Neptuna w 2005 roku. Zmiany, które od tego czasu na planecie zachodziły, astronomowie obserwowali przez teleskopy naziemne takie jak Bardzo Duży Teleskop w Chile czy Teleskopy Kecka oraz Teleskop Subaru na Hawajach.

„Nasze dane dotyczą mniej niż połowy pory roku Neptuna, więc nikt nie spodziewał się dużych i szybkich zmian.”, powiedział kolejny z badaczy, Glenn Orton z Laboratorium Napędu Odrzutowego Caltechu.

Zmiany widoczne w podczerwieni

W świetle widzialnym Neptun jest rzecz jasna zawsze niebieski, co jest wynikiem tego, jak metan w górnych warstwach jego atmosfery odbija światło. W zakresie podczerwieni południowy biegun Neptuna jest jednak wyraźnie jaśniejszy niż pozostałe części planety, co wskazuje na jego wyższą temperaturę.

Zdjęcia obrazujące zmiany temperatury w atmosferze Neptuna – ogrzewanie się biegunów, szczególnie południowego i ochładzanie się obszarów centralnych. | Źródło: ESO/M. Roman, NAOJ/Subaru/COMICS

Na Neptunie panują bardzo niskie temperatury, wynoszące średnio jakieś -220 stopni Celsjusza. Tymczasem, w ciągu ostatnich dwóch lat obserwacji temperatura na biegunach wzrosła z około -121 stopni Celsjusza do -110 stopni Celsjusza. Z kolei w obszarze równika w zakresie podczerwieni Neptun stał się ciemniejszy, co wskazywało na ochłodzenie.

Naukowcy nie są pewni, z czego wynika tak duże temperaturowe zróżnicowanie między biegunami Neptuna a jego centralnymi obszarami. Być może wynika to z ostatnich wzorców pogodowych lub zmian w chemii stratosferycznej. Istnieje szansa, że kiedyś tę zagadkę uda się rozwiązać. Z pewnością pomogą w tym przyszłe teleskopy, takie jak Ekstremalnie Wielki Teleskop. Oby ten faktycznie został uruchomiony w 2025 roku. Lato na neptunie jest długie, ale przecież nie będzie trwało wiecznie. Na kolejne będziemy musieli czekać 120 lat.

Źródło: Phys.org, fot. tyt. NASA