Dannelsen av Mørke Vortex på Neptun Tatt For Aller Første Gang

Den nye mørke vortex på Neptun (øverst) sammen med den tilhørende lyse metan skyene. Dette sammensatte bildet ble tatt av Hubble-Teleskopet i September og November 2018.Bilde: NASA/ESA/GSFC/JPL

Sent i fjor, astronomer oppdaget den sjette kjent mørke vortex på Neptun. Denne gangen, men forskerne var i stand til å beskrive dannelsen av denne stormen virvler i løpet av flere år, gir ny innsikt i disse gåtefulle og flyktige vær funksjoner.

Oppdagelsen av Neptun ‘ s nyeste mørke vortex, og utseendet på en dramatisk hvit lue på Uranus, som ble annonsert tidligere i år. Funnene ble gjort mulig av den Ytre Planet Atmosfærer Legacy (OPAL) program, en langsiktig side prosjekt av Hubble-programmet til kart årlige endringer til is to gigantene. To nye forskningsartikler publisert i dag i Geophysical Research Letters og Astrologiske Tidsskriftet er å bidra til vår forståelse av det nye surface-funksjonen på Neptun, inkludert fersk innsikt i hvordan disse mørke flekker form, frekvens av sitt utseende, og hvor lenge de varer.

Den nye mørke vortex på Neptun ble oppdaget i Hubble-data som er samlet inn i løpet av høsten 2018. Det er den største storm vises på planeten siden Voyager 2 passerte i systemet tilbake i 1989. Dette er nå den sjette mørk flekk sett på isen gigantiske, to av disse ble oppdaget av NASA-sonde, og fire av Hubble. Den nye mørk flekk er praktisk talt den samme størrelse og form som en stor oppdaget i 1989, på omtrent samme størrelse som Jorden.

Selv om dramatiske, disse overflaten har ikke vare veldig lenge, på å rydde opp etter flere år. Dette går i sterk kontrast til den Store Røde Flekken på Jupiter—en gigantisk storm som er blitt churning bort for over et århundre. Men som den Store Røde Flekken, mørk virvlene på Neptun dukke opp i områder med høyt trykk, mens stormene på Jorden form i områder med lavt trykk.

Som de to nye studier peker på, dette er første gang forskere har observert dannelse av en mørk vortex på Neptun. Amy Simon, som er forsker ved NASA ‘ s Goddard Space Flight Center som leder OPAL oppgave, sammen med Michael Wong og Andrew Hsu fra University of California, Berkeley, var å studere Hubble bilder av Neptuns før mørket vortex, som dukket opp i 2015, når de la merke til små, lyse skyer i området der 2018 sted ville dukke opp til slutt. Dette kom som en overraskelse til det laget som de ikke forventer å se en ny mørk vortex så snart.

“Forrige mørke flekker alle ble oppdaget fullt dannet, med ingen observasjoner til å sammenligne med fra før sin oppdagelse,” Simon fortalte Gizmodo. “I dette tilfellet har vi i flere år av Hubble-data fra før vi så det nye stedet. Spore bakover, kan vi se hint av høye skyer i dette området i de tidligere år.”

Å skrive i den nye Geophysical Research Letters papir, Simon og kollegene hennes sa forbundet skyer dukket opp på samme sted om to år før den nye mørk flekk dukket opp—en viktig kilde tyder stormene kommer mye dypere innenfor jordens atmosfære enn vanligvis antatt.

“Hver høy cloud ikke viser en ny storm, selvfølgelig, men hva dette forteller oss er at noe var perturberende atmosfæren før vi kunne se en ny storm,” sa hun. “Disse høye skyer er antatt å være lik skyer som dannes som luft stiger opp over et fjell.”

De hvite skyene består av metan is krystaller, som gir dem deres karakteristiske lyse hvit farge. Den lyseste av disse metanskyer ble observert i 2016 og 2017. Ved hjelp av datamodeller, Simon og hennes kolleger fant at så dybden av stormen øker, så altfor gjør lysstyrken på følgesvenn skyene. Disse stormene ikke bare plutselig hisser seg opp over natten. Snarere, dannelsen prosessen tar flere år, ifølge ny forskning. “Drift rente og dannelse historie av mørke vortex indikerer en dyp opprinnelse,” forfatterne skrev i den nye studien.

Forskerne anslår at vindhastigheter er nesten fire ganger så sterk på bunnen av den mørke vortex som de er på overflaten. Vinden i dybden er å flytte på 100 meter per sekund (328 meter per sekund), som er sammenlignbart med Jupiters Store Røde Flekk. Men i motsetning til de Jovian storm, som er relativt fast på plass, den mørke virvlene på Neptun drift over breddegrader. Til slutt, sterk vind forårsake stormer til å bryte fra hverandre og forsvinner.

I den medfølgende Astronomical Journal papir co-forfattet av den samme trioen, forskerne sa den mørke virvlene på Neptun synes om hver fire til seks år. Samlet sett er det mørke flekker har levetid på minst ett til to år, men ikke mer enn seks år. Flere observasjoner i de kommende årene bør avgrense disse estimatene videre.

“Vi vil fortsette å observere denne stormen, selvfølgelig, men det neste trinnet er å kjøre datasimuleringer av en dyp uro og se om vi kan finne de forhold som er årsak til en storm form og vokser,” Smith fortalte Gizmodo. “Vi vil også være sporing storm’ s størrelse, form og bevegelse for å lære mer om de dypere vind og temperatur felt, fordi de kan styre hva vi ser på skytoppene.”

Det ville også være bra er en satellitt permanent stasjonert i bane rundt Neptun (og Uranus, for den saks skyld). Hubble er flott, men det er for langt fra de ytre planetene, og det er ofte utfører andre astronomiske plikter. Det er på høy tid at NASA og andre plass etater plan for noe som dette. Disse ytre planetene er bare så fordømt interessant å ignorere.

[Geophysical Research Letters, Astronomiske Tidsskrift]

Deler Denne Historien