Astronomowie odkryli związek między zmieniającą się obfitością chmur Neptuna a 11-letnim cyklem słonecznym, w którym rosną i zanikają splątane pola magnetyczne Słońca napędzają aktywność słoneczną. Odkrycie opiera się na trzech dekadach obserwacji Neptuna wykonanych przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a i Obserwatorium W. M. Kecka na Hawajach, a także dane z Lick Observatory w Kalifornii.
Związek między Neptunem a aktywnością słoneczną jest zaskakujący dla planetologów, ponieważ Neptun jest najdalszą główną planetą naszego Układu Słonecznego i otrzymuje światło słoneczne z około 0,1% intensywności otrzymywanej przez Ziemię. Jednak globalna pochmurna pogoda Neptuna wydaje się być napędzana przez aktywność słoneczną, a nie cztery pory roku planety, z których każda trwa około 40 lat. Obecnie zasięg chmur widoczny na Neptunie jest ekstremalnie niski, z wyjątkiem niektórych chmur unoszących się nad południowym biegunem olbrzymiej planety. Zespół astronomów kierowany przez University of California (UC) w Berkeley odkrył, że obfitość chmur zwykle obserwowanych na średnich szerokościach geograficznych lodowego olbrzyma zaczęła zanikać w 2019 roku.
Aby monitorować ewolucję wyglądu Neptuna, Chavez i jej zespół przeanalizowali zdjęcia z Obserwatorium Kecka wykonane w latach 2002-2022, archiwalne obserwacje Kosmicznego Teleskopu Hubble’a od 1994 roku oraz dane z Obserwatorium Licka w Kalifornii w latach 2018-2019. W ostatnich latach obserwacje Kecka zostały uzupełnione zdjęciami wykonanymi w ramach Strefa mroku oraz przez program Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL) Hubble’a.
Zdjęcia ujawniają intrygujący wzór między sezonowymi zmianami w pokrywie chmur Neptuna a cyklem słonecznym – okresem, w którym pole magnetyczne Słońca zmienia się co 11 lat, gdy staje się bardziej splątane jak kula przędzy. Jest to widoczne w rosnącej liczbie plam słonecznych i rosnącej aktywności rozbłysków słonecznych. W miarę postępu cyklu burzliwe zachowanie Słońca wzrasta do maksimum, aż pole magnetyczne opadnie i odwróci polaryzację. Następnie Słońce osiada z powrotem do minimum, tylko po to, aby rozpocząć kolejny cykl.
Kiedy na Słońcu panuje burzowa pogoda, bardziej intensywne promieniowanie ultrafioletowe (UV) zalewa układ słoneczny. Zespół odkrył, że dwa lata po szczycie cyklu słonecznego na Neptunie pojawia się coraz więcej chmur. Ponadto zespół odkrył pozytywną korelację między liczbą chmur a jasnością lodowego olbrzyma od odbijającego się od niego światła słonecznego.
Naukowcy odkryli związek między cyklem słonecznym a pochmurnym wzorcem pogody Neptuna, patrząc na 2,5 cyklu aktywności chmur zarejestrowanych w ciągu 29 lat obserwacji Neptuna. W tym czasie współczynnik odbicia planety wzrósł w 2002 roku, a następnie przyciemnił się w 2007 roku. Neptun ponownie stał się jasny w 2015 roku, a następnie pociemniał w 2020 roku do najniższego poziomu, jaki kiedykolwiek zaobserwowano, czyli wtedy, gdy większość chmur zniknęła.
Zmiany jasności Neptuna spowodowane przez Słońce wydają się wznosić i opadać względnie zsynchronizowane z pojawianiem się i odchodzeniem chmur na planecie. Istnieje jednak dwuletnie opóźnienie między szczytem cyklu słonecznego a obfitością chmur widocznych na Neptunie. Zmiany chemiczne są spowodowane fotochemią, która zachodzi wysoko w górnych warstwach atmosfery Neptuna i potrzebuje czasu, aby utworzyć chmury.
Potrzeba jednak więcej pracy. Na przykład, podczas gdy wzrost światła słonecznego UV może wytworzyć więcej chmur i zamglenia, może również je przyciemnić, zmniejszając w ten sposób ogólną jasność Neptuna. Burze na Neptunie wznoszące się z głębokiej atmosfery wpływają na pokrywę chmur, ale nie są związane z chmurami wytwarzanymi fotochemicznie, a zatem mogą komplikować badania korelacji z cyklem słonecznym. Potrzebne są również dalsze obserwacje Neptuna, aby zobaczyć, jak długo potrwa obecny prawie brak chmur.
Zespół badawczy nadal śledzi aktywność chmur Neptuna.
Połączone dane z Hubble’a, Kosmicznego Teleskopu Webba, Obserwatorium Kecka i Obserwatorium Licka umożliwią dalsze badania fizyki i chemii, które doprowadzą do dynamicznego wyglądu Neptuna, co z kolei może pomóc astronomom pogłębić zrozumienie nie tylko Neptuna, ale także egzoplanety, ponieważ uważa się, że wiele planet poza naszym Układem Słonecznym ma cechy podobne do Neptuna.
info: HubbleSite
______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę
