Som Jorden har Uranus og Neptune sæson og oplever ændringer i vejrmønstre som et resultat. Men i modsætning til Jorden varer sæsonerne på disse planeter i år frem for måneder, og vejrmønstre forekommer i en skala, der ikke kan forestille sig efter Jordens standarder. Et godt eksempel er de storme, der er observeret i Neptune og Uranus 'atmosfære, som inkluderer Neptunes berømte Great Dark Spot.
I løbet af sin årlige rutine med overvågning af Uranus og Neptune, NASA's Hubble-rumteleskop (HST) leverede for nylig opdaterede observationer af begge planeteres vejrmønstre. Ud over at opdage en ny og mystisk storm på Neptune, gav Hubble et frisk blik på en langvarig storm omkring Uranus 'nordpol. Disse observationer er en del af Hubble'S langsigtede mission for at forbedre vores forståelse af de ydre planeter.
De nye billeder blev taget som en del af Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL) -programmet, på lang sigt Hubble projekt ledet af Amy Simon fra NASA's Goddard Space Flight Center. Hvert år optager dette program globale kort over vores solsystemets ydre planeter, når de er tættest på Jorden. Et af OPALs vigtigste mål er at studere langsigtede sæsonændringer og relativt forbigående begivenheder, såsom udseendet af mørke pletter.
At spotte dem er ingen let opgave, da disse mørke pletter vises hurtigt og er relativt kortvarige, til det punkt, hvor nogle kan have vist sig og forsvandt under flere års huller i Hubbles observationer af Neptun. Dette er et andet mål med OPAL-programmet, som er at sikre, at astronomer ikke går glip af et andet.
Denne seneste mørke plet, som måler ca. 11.000 km (6.800 mi) i diameter, vises øverst på kloden. Hubble første gang opdagede det i september 2018, hvor Neptunes sydlige halvkugle oplevede sommer. Dette er i overensstemmelse med sæsonændringer på planeten, hvor opvarmning på den sydlige halvkugle får vejrmønstrene til at blive mere dramatiske i nord.
Selv om det er uklart, hvordan disse storme dannes, indikerer ny forskning fra Simon og OPAL-teamet, at de hurtigt dannes, varer fra fire til seks år og derefter forsvinder i løbet af to år. Ligesom Jupiters store røde plet hvirvler de mørke hvirvler i en anticyklonisk retning og ser ud til at udmudre materiale fra dybere niveauer i isgigantens atmosfære.
Faktisk ser det ud til, at Hubble-observationer, der er opnået siden 2016, tyder på, at hvirvlerne sandsynligvis udvikler sig dybere i Neptuns atmosfære og først bliver synlige, når stormens toppen når højere højder. I mellemtiden ledsages de af "ledsagende skyer", som er synlige i Hubble-billederne som lyse hvide pletter til højre for det mørke træk.
Disse skyer er sammensat af metanis, der fryser, når hvirvlerne bevirker, at strømmen af omgivende luft ledes op over stormen. Den lange, tynde sky til venstre for det mørke sted er en kortvarig funktion, der ikke er en del af stormsystemet. Det samme gælder Uranus, der viser en enorm lys lyshætte over nordpolen.
I Uranus 'tilfælde mener forskere, at dette er et resultat af Uranus' unikke orientering, hvor dens akse er vippet over 90 ° i forhold til Solens ækvator. Fordi Uranus kredser praktisk talt på sin side, skinner solen næsten direkte på nordpolen om sommeren på den nordlige halvkugle. På nuværende tidspunkt nærmer Uranus sig midt i sin sommersæson, hvilket får polar-cap-regionen til at fremstå mere prominent.
Denne polære hætte kan være resultatet af sæsonbestemte ændringer i atmosfærisk strøm og er ledsaget af en stor, kompakt methan-issky nær dens kant i billedet. Også synligt er et smalt skybånd, der omkranser planeten nord for ækvator. Dette er et andet mysterium om Uranus og Neptune, som er, hvordan bånd som disse er begrænset til så smalle bredder, når planeten har så brede vest-blæsende vindstråler.
Dette er den fjerde mystiske hvirvel, der er afbildet af Hubble siden 1993, og den sjette siden astronomer først blev opmærksom på disse fænomener. De første to mørke pletter blev opdaget af Voyager 2 rumfartøj, da det lavede sin historiske flyby af Neptune i 1989. Siden da var det kun Hubble-rumteleskop har været i stand til at spore disse funktioner på grund af dets følsomhed over for blåt lys.
Disse billeder er en del af en voksende database med Hubble-snapshots af Neptune og Uranus, der sporer planetens vejrmønstre over tid. Ligesom hvordan meteorologer forudsiger vejr på Jorden baseret på langsigtede tendenser, håber astronomer, at Hubbles langsigtede overvågning af de ydre planeter vil hjælpe dem med at afsløre de vedvarende mysterier om deres atmosfærer.
At analysere vejret på disse verdener vil også forbedre vores forståelse af mangfoldigheden af atmosfærerne i solsystemet såvel som deres ligheder. I sidste ende kan dette også gå langt i retning af at informere vores forståelse af ekstrasolære planeter og deres atmosfære, måske endda hjælpe os med at afgøre, om de kan støtte livet eller ej.
