Billedkredit: Hubble
Nye fotos af Neptun taget af Hubble-rumteleskopet ser ud til at indikere, at planeten er på vej ind i sin version af foråret. Ligesom Jorden antages det, at Neptun har fire sæsoner, men da planeten tager 165 år at kredse rundt om Solen, varer de årtier, ikke måneder.
Foråret blomstrer på Neptune! Dette lyder måske som en oxymoron, fordi Neptune er den fjerneste og koldeste af de store planeter. Men NASAs Hubble-rumteleskopobservationer afslører en stigning i Neptuns lysstyrke på den sydlige halvkugle, der betragtes som en harbinger af sæsonbestemte ændringer, siger astronomer.
Observationer af Neptune foretaget over seks år af en gruppe forskere fra University of Wisconsin-Madison og NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL) viser en markant stigning i mængden og lysstyrken af de båndede skyfunktioner, der for det meste findes på planetens sydlige halvkugle.
”Neptuns skyband er blevet bredere og lysere,” siger Lawrence A. Sromovsky, en seniorforsker ved University of Wisconsin-Madisons Space Science and Engineering Center og en førende autoritet i Neptuns atmosfære. "Denne ændring ser ud til at være et svar på sæsonbestemte variationer i sollys, ligesom de sæsonændringer, vi ser på Jorden."
Resultaterne rapporteres i den aktuelle udgave (maj 2003) af Icarus, et førende tidsskrift for planetvidenskab.
Neptune, den ottende planet fra solen, er kendt for sit underlige og voldelige vejr. Det har massive stormsystemer og voldsomme vinde, der undertiden vindes ned til 900 miles i timen, men de nye Hubble-observationer er de første, der antyder, at planeten gennemgår en sæsonskift.
Ved hjælp af Hubble lavede Wisconsin-teamet tre sæt observationer af Neptune. I 1996, 1998 og 2002 blev der opnået observationer af en fuldstændig rotation af planeten. Billederne viste gradvist lysere bånd af skyer, der omkranser planetens sydlige halvkugle. Resultaterne stemmer overens med observationer foretaget af G.W. Lockwood på Lowell Observatory, der viser, at Neptune gradvist er blevet lysere siden 1980.
Neptuns nærinfrarøde lysstyrke er meget mere følsom over for skyer i høj højde end dens synlige lysstyrke. Den nylige tendens med stigende skyaktivitet på Neptune er blevet bekræftet kvalitativt ved næsten infrarøde bølgelængder med Keck Telescope-observationer fra juli 2000 til juni 2001 af H. Hammel og medarbejdere. Næsten-infrarøde observationer på NASAs Infrarøde teleskopfacilitet på Mauna Kea, Hawaii, er planlagt til denne sommer for yderligere at karakterisere ændringer i skyhøjstrukturen i højden.
“I 2002-billederne er Neptune klart lysere end det var i 1996 og 1998,” siger Sromovsky, “og er dramatisk lysere ved næsten infrarøde bølgelængder. Den stærkt øgede skyaktivitet i 2002 fortsætter en tendens, der først blev bemærket i 1998. ”
Ligesom Jorden, ville Neptune have fire sæsoner: "Hver halvkugle ville have en varm sommer og en kold vinter, med forår og efterår som overgangssæsoner, som måske eller måske ikke har specifikke dynamiske træk," forklarer forskeren i Wisconsin.
I modsætning til Jorden varer Neptunes sæsoner dog i årtier, ikke måneder. En enkelt sæson på planeten, der tager næsten 165 år at kredsa rundt om Solen, kan vare mere end 40 år. Hvis det, som forskerne observerer, virkelig er sæsonbestemte ændringer, vil planeten fortsætte med at lysne i yderligere 20 år.
Ligesom Jorden, drejer Neptune på en akse, der er vippet i en vinkel mod solen. Jordens hældning, med en 23,5-graders hældning, er det fænomen, der er ansvarlig for sæsonskiftet. Når jorden kredser om solen i løbet af et år, udsættes planeten for mønstre af solstråling, der markerer årstiderne. Tilsvarende er Neptun skråtstillet i en 29-graders vinkel, og de nordlige og sydlige halvkugler veksler i deres positioner i forhold til Solen.
Det, der ifølge Sromovsky er bemærkelsesværdigt, er, at Neptune overhovedet udviser bevis for sæsonåben, i betragtning af at Solen, set fra planeten, er 900 gange svagere end den er fra Jorden. Mængden af solenergi, som en halvkugle modtager på et givet tidspunkt, er det, der bestemmer sæsonen.
”Når solen afsætter varmeenergi i en atmosfære, tvinger den et svar. Vi forventer, at opvarmning i halvkuglen får mest sollys. Dette kan igen tvinge stigende bevægelser, kondens og øget skydække, ”bemærker Sromovsky.
At styrke ideen om, at Hubble-billederne afslører en reel stigning i Neptunes skydække i overensstemmelse med sæsonændring er det åbenlyse fravær af ændringer i planetens lave breddegrader nær dens ækvator.
"Neptuns næsten konstante lysstyrke ved lave breddegrader giver os tillid til, at det, vi ser, faktisk er sæsonændringer, da disse ændringer ville være minimale nær ækvator og mest tydelige på høje breddegrader, hvor årstiderne har tendens til at være mere udtalt."
På trods af den nye indsigt i Neptun forbliver planeten en gåte, siger Sromovsky. Mens Neptune har en intern varmekilde, der også kan bidrage til planetens tilsyneladende sæsonbestemte variationer og spredt vejr, når det er kombineret med mængden af solstråling, som planeten modtager, er summen så lille, at det er svært at forstå den dynamiske natur af Neptuns atmosfære.
Det ser ud til, siger Sromovsky, at det er en “triviel mængde energi til rådighed til at køre maskinen, der er Neptuns atmosfære. Det skal være en smurt maskine, der kan skabe meget vejr med meget lidt friktion. ”
Foruden Sromovsky inkluderer forfattere af Icarus-papiret Patrick M. Fry og Sanjay S. Limaye, begge fra University of Wisconsin-Madisons Space Science and Engineering Center; og Kevin H. Baines fra NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Calif.
Originalkilde: Hubble News Release
