Afbeelding tegoed: Hubble
Nieuwe foto's van Neptunus gemaakt door de Hubble-ruimtetelescoop lijken erop te wijzen dat de planeet zijn versie van Spring binnengaat. Net als de aarde wordt aangenomen dat Neptunus vier seizoenen heeft, maar aangezien de planeet 165 jaar nodig heeft om rond de zon te draaien, duren ze decennia, niet maanden.
De lente bloeit op Neptunus! Dit klinkt misschien als een oxymoron omdat Neptunus de verste en koudste van de grote planeten is. Maar NASA Hubble Space Telescope-waarnemingen laten een toename zien van de helderheid van Neptunus op het zuidelijk halfrond, dat wordt beschouwd als een voorbode van seizoensverandering, zeggen astronomen.
Waarnemingen van Neptunus gedurende een periode van zes jaar door een groep wetenschappers van de Universiteit van Wisconsin-Madison en het Jet Propulsion Laboratory (JPL) van NASA laten een duidelijke toename zien in de hoeveelheid en helderheid van de gestreepte wolkkenmerken die zich voornamelijk op het zuidelijk halfrond van de planeet bevinden.
"De cloudbands van Neptunus worden breder en helderder", zegt Lawrence A. Sromovsky, een senior wetenschapper aan het Space Science and Engineering Center van de Universiteit van Wisconsin-Madison en een vooraanstaande autoriteit in de atmosfeer van Neptunus. "Deze verandering lijkt een reactie te zijn op seizoensgebonden variaties in zonlicht, zoals de seizoensgebonden veranderingen die we op aarde zien."
De bevindingen worden gerapporteerd in het huidige nummer (mei 2003) van Icarus, een toonaangevend tijdschrift voor planetaire wetenschap.
Neptunus, de achtste planeet vanaf de zon, staat bekend om zijn vreemde en gewelddadige weer. Het heeft enorme stormsystemen en woeste winden die soms tot 900 mijl per uur waaien, maar de nieuwe Hubble-waarnemingen zijn de eerste die suggereren dat de planeet een seizoenswisseling ondergaat.
Met behulp van Hubble maakte het Wisconsin-team drie sets waarnemingen van Neptunus. In 1996, 1998 en 2002 werden waarnemingen gedaan van een volledige rotatie van de planeet. De beelden toonden steeds helderdere wolkenbanden die het zuidelijk halfrond van de planeet omcirkelden. De bevindingen komen overeen met waarnemingen van G.W. Lockwood bij het Lowell Observatory, waaruit blijkt dat Neptunus sinds 1980 geleidelijk aan helderder wordt.
De nabij-infraroodhelderheid van Neptunus is veel gevoeliger voor wolken op grote hoogte dan de zichtbare helderheid. De recente trend van toenemende cloudactiviteit op Neptunus is kwalitatief bevestigd bij bijna-infraroodgolflengten met Keck Telescope-waarnemingen van juli 2000 tot juni 2001 door H. Hammel en collega's. Bijna-infraroodwaarnemingen bij NASA's Infrared Telescope Facility op Mauna Kea, Hawaii zijn gepland voor deze zomer om veranderingen in de wolkenstructuur op grote hoogte verder te karakteriseren.
"Op de beelden van 2002 is Neptunus duidelijk helderder dan in 1996 en 1998", zegt Sromovsky, "en is het dramatisch helderder op bijna infraroodgolflengten. De sterk toegenomen cloudactiviteit in 2002 zet een trend voort die voor het eerst werd opgemerkt in 1998. ”
Net als de aarde zou Neptunus vier seizoenen hebben: 'Elk halfrond zou een warme zomer en een koude winter hebben, waarbij lente en herfst overgangsseizoenen zijn, die al dan niet specifieke dynamische kenmerken hebben', legt de wetenschapper uit Wisconsin uit.
In tegenstelling tot de aarde duren de seizoenen van Neptunus echter tientallen jaren, geen maanden. Een enkel seizoen op de planeet, dat bijna 165 jaar duurt om in een baan om de zon te draaien, kan meer dan 40 jaar duren. Als wat wetenschappers waarnemen echt seizoensveranderingen zijn, zal de planeet nog 20 jaar blijven stralen.
Net als de aarde draait Neptunus op een as die schuin naar de zon is gekanteld. De helling van de aarde, met een helling van 23,5 graden, is het fenomeen dat verantwoordelijk is voor de seizoenswisseling. Terwijl de aarde in de loop van een jaar om de zon draait, wordt de planeet blootgesteld aan patronen van zonnestraling die de seizoenen markeren. Evenzo helt Neptunus onder een hoek van 29 graden en wisselen de noordelijke en zuidelijke hemisferen elkaar af ten opzichte van de zon.
Wat volgens Sromovsky opmerkelijk is, is dat Neptunus überhaupt enig bewijs van seizoensverandering vertoont, aangezien de zon, gezien vanaf de planeet, 900 keer zwakker is dan vanaf de aarde. De hoeveelheid zonne-energie die een halfrond op een bepaald moment ontvangt, bepaalt het seizoen.
'Als de zon warmte-energie in een atmosfeer deponeert, dwingt ze een reactie af. We verwachten dat verwarming op het halfrond het meeste zonlicht krijgt. Dit kan op zijn beurt toenemende bewegingen, condensatie en grotere bewolking veroorzaken, ”merkt Sromovsky op.
Het idee dat de Hubble-beelden een echte toename in de bewolking van Neptunus, consistent met seizoensverandering, versterken, is de schijnbare afwezigheid van verandering op de lage breedtegraden van de planeet nabij de evenaar.
"De bijna constante helderheid van Neptunus op lage breedtegraden geeft ons het vertrouwen dat wat we zien inderdaad seizoensveranderingen zijn, aangezien die veranderingen minimaal zouden zijn in de buurt van de evenaar en het duidelijkst zouden zijn op hoge breedtegraden waar de seizoenen meer uitgesproken zijn."
Ondanks de nieuwe inzichten in Neptunus, blijft de planeet een raadsel, zegt Sromovsky. Hoewel Neptunus een interne warmtebron heeft die ook kan bijdragen aan de schijnbare seizoensvariaties en stormachtig weer van de planeet, is het totaal, zo gecombineerd met de hoeveelheid zonnestraling die de planeet ontvangt, zo klein dat het moeilijk is om de dynamische aard van te begrijpen De sfeer van Neptunus.
Er lijkt, zegt Sromovsky, een "triviale hoeveelheid energie beschikbaar om de machine te laten draaien die de atmosfeer van Neptunus is. Het moet een goed gesmeerde machine zijn die met weinig wrijving veel weer kan creëren. ”
Naast Sromovsky omvatten de auteurs van het Icarus-artikel Patrick M. Fry en Sanjay S. Limaye, beiden van het Space Science and Engineering Center van de University of Wisconsin-Madison; en Kevin H. Baines van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië.
Oorspronkelijke bron: Hubble News Release
