Neptun: intrygujące zmiany temperatury

Neptun to ostatnia planeta w Układzie Słonecznym, licząc w odległości od Słońca. Podobnie jak Ziemia doświadcza pór roku. Przy czym jeden rok na Neptunie trwa 165 lat ziemskich. Pory roku także są odpowiednio dłuższe – trwają około 40 lat ziemskich. Od 2005 r. na półkuli południowej Neptuna panuje lato. Astronomowie chcieli sprawdzić, jak zmieniają się temperatury po przesileniu letnim i w tym celu przeanalizowali 100 obrazów planety uzyskanych w podczerwieni w okresie 17 lat.

Wyniki okazały się zaskakujące. Pomimo nadejścia lata na półkuli południowej, przez dwie dekady na większej części planety następowało stopniowe ochłodzenie. Pomiędzy 2003, a 2018 rokiem średnia temperatura globalna spadła o 8 stopni Celsjusza. Pierwszy autor publikacji, Michael Roman z University of Leicester w Wielkiej Brytanii, wskazał, że zmiana była nieoczekiwana dla naukowców, ponieważ obserwowali Neptuna w okresie wczesnego lata półkuli południowej, a więc spodziewali się stopniowego wzrostu temperatur, a zamiast tego nastąpiło znaczące ochłodzenie.

Podczas dwóch ostatnich lat prowadzonych obserwacji (od 2018 do 2020 r.), na półkuli południowej z kolei nastąpiło znaczne ocieplenie, aż o 11 stopni Celsjusza. O ciepłym wirze polarnym na Neptunie wiedziano już wcześniej, ale do tej pory nigdy nie obserwowano tak gwałtownego ocieplenia w strefie polarnej tej planety.

„Nasze dane pokrywają mniej niż połowę pory roku na Neptunie, więc nikt nie spodziewał się zobaczyć dużych i szybkich zmian" - tłumaczy Glenn Orton z Jet Propulsion Laboratory (JPL) w Stanach Zjednoczonych, który jest współautorem badań.

Kamery pracujące na teleskopach rejestrowały promieniowanie w średniej podczerwieni emitowane przez warstwę atmosfery Neptuna zwaną stratosferą. Naukowcy zgromadzili razem wszystkie dostępne dane z teleskopów naziemnych od 2003 do 2020 roku. Były to: teleskop VLT należący do Europejskiego Obserwatorium Południowego oraz teleskop Gemini South (oba w Chile), teleskopy Subaru, Keck i Gemini North (wszystkie na Hawajach). Dodatkowo wykorzystano dane z Kosmicznego Teleskopu Spitzera.

Powodem wahań temperatury mogą być zmiany w chemii stratosfery Neptuna, losowe zjawiska pogodowe, albo cykl słoneczny, ale tak naprawdę nie wiadomo jaka jest faktyczna przyczyna. Naukowcy mają nadzieję, że wystrzelony niedawno Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (należący do NASA, ESA i Kanadyjskiej Agencji Kosmicznej), naziemny Ekstremalnie Wielki Teleskop (budowany aktualnie przez ESO) oraz inne nowe teleskopy dostarczą jeszcze lepszych obserwacji i pozwolą rozwikłać zagadkę zmian temperatur na Neptunie.