En massiv hvid hætte over den nordlige polar region Uranus er vokset betydeligt siden det første gang blev observeret 10 år siden. Billede: NASA, ESA, A. Simon (NASA Goddard Space Flight Center), og M. H. Wong og A. Hsu (University of California, Berkeley
Udseendet af en massiv hvid kasket på Uranus kan virke foruroligende, men som planetariske forskere er ved at lære, det er, hvad en længerevarende sommer ligner på fjernbetjeningen is gigant.
Isen giganter Uranus og Neptun har vand-rige interiører, der er belagt med hydrogen, helium, og en knivspids af metan, sidstnævnte som giver disse ydre planeter deres karakteristiske blå farve. I modsætning til Jorden, hvor sæsoner sidste blot et par måneder, Neptun og Uranus erfaring sæsoner, der holder i årtier, hvilket har resulteret i mærkelige og intense, atmosfæriske fænomener.
Nye billeder udgivet af den Ydre Planet Atmosfære Legacy (OPAL) program fremhæve en skiftende atmosfæriske begivenheder på både is giganter, nemlig en udvidet hvid hætte over Uranus’ nordpolen, og en ny mørk malstrøm på Neptun. Et langsigtet projekt, Hubble program, OPAL er en årlig indsats for at knytte disse to planeter, når deres orbital stier bringe dem tættest på Jorden. De nye data, der er optaget i løbet af efteråret 2018, er at give vigtig ny indsigt i den sæsonmæssige variationer på både Neptun og Uranus.
“De årlige observationer er at hjælpe os til at forstå hyppigheden af storme, samt deres levetid,” Amy Simon, en forsker ved NASA ‘ s Goddard Space Flight Center, der leder OPAL mission, fortalte Gizmodo. “Det er vigtigt, fordi disse planeter er ganske langt fra Solen, så dette vil bidrage til at begrænse, hvordan de dannes, og mere om den indre varme og struktur af disse planeter. De fleste af de planeter, der er fundet, er det størrelsen af planeten, selv på alle mulige afstand fra deres stjerner.”
Den store hvide kasket strøet ud over nordpolen af Uranus er særlig dramatisk. Den sandsynlige årsag til denne funktion har at gøre med den planet ‘ s unikke tilt, som forårsager sollys til at skinne direkte på den nordlige polarområder for en længere periode i løbet af sommeren. Det er i øjeblikket midt om sommeren på Uranus’ nordpolen, hvilket resulterer i langvarige hvid kasket.
“November 2018 billede af Uranus sker på et tidspunkt, 10 år efter, equinox, når den nordlige halvkugle var lige på vej ind i foråret sollys efter at have tilbragt årtier i polar-vinter”, Leigh Fletcher, en astronom ved University of Leicester, fortalte Gizmodo. “Tilbage i 2007, så der ikke ud til at være noget lignende dette polar cap over foråret pole. Men som tiden skred frem, et reflekterende bånd—hvidlig mod Uranus’ blå nuancer—begyndte at dukke op, som omkranser nordpolen. Og nu, 10 år efter, at bandet har udviklet sig til en tyk polar cap af aerosoler, der gemmer sig i de dybere polar regionen.”
Fletcher sagde, at det er en “fantastisk eksempel på sæsonåben ændre” på denne is gigant, med “den aerosol-cap udvikling når forår bliver til sommer.” De nøjagtige årsager til disse aerosol ændringer, han sagde, er fortsat et mysterium, med muligheder, herunder opvarmning temperaturer, usædvanlig kemi, nogle store atmosfæriske cirkulation mønster, eller en kombination af alle disse.
“Heldigvis er vi ikke alt for langt væk fra at have et svar, som James Webb Space Telescope, vil være i stand til at diagnosticere temperaturer og kemi er ansvarlig for disse refleksion ændringer, som Hubble har været overvågning,” tilføjede Fletcher.
Patrick Irwin, en planetarisk forsker ved Oxford University, sagde, at fænomenet er ikke en storm, som NASA har beskrevet det i sin udgivelse. Snarere, “det skyldes primært—i hvert fald i vores modeller—med en sænkning af metan overflod over de vigtigste sky deck ledsaget af en eventuel svag stigning i haze opacitet,” sagde han til Gizmodo.
Simon mente, den udvidede Uranian polar funktion var cool, men “mere interessant for mig er, at lyse storm lige under det,” fortalte hun Gizmodo. “At navnlig storm havde blusset op, og var synlig i små jordbaserede teleskoper, lige før disse observationer, som viser, hvor hurtigt de kan ændre.”
Neptune, med mørke hvirvlen på toppen center. Billede: NASA, ESA, A. Simon (NASA Goddard Space Flight Center), og M. H. Wong og A. Hsu (University of California, Berkeley
Ser man på de nye Neptun billede, fremgår det, at en mørk malstrøm har igen sit grimme—men alligevel fascinerende—hoved. Den nye anti-cyclonic storm, der ses øverst i midten af billedet ovenfor, er omkring 11.000 kilometer (6,800 km) på tværs. Dette er nu den fjerde mørke vortex observeret af Hubble siden 1993. To af disse storme blev observeret af sonden Voyager 2 i løbet af sin forbiflyvning af systemet i 1989. Tilsammen kan disse observationer bekræfter forbigående og tilbagevendende karakter af disse storme. En polar vortex, der er observeret i 2016, for eksempel, er stort set forsvundet.
“Neptune, mørk plet, der er meget større end den, vi oplevede for et par år siden, og er sammenlignelige i størrelse til Voyager Stor Mørk Plet, der ses i 1989,” sagde Simon. “Det er også første gang, vi kunne se den region, før en storm af denne størrelse dannet, så der vil hjælpe os med modellering af dannelsesprocessen.”
Årsagerne til disse mørke pletter er et mysterium, men fordi de er kun set ved den mest blå bølgelængder, “mine penge er på en slags farvning af skyer,” sagde Irwin.
Ofte overskygget af deres større fætre, Jupiter og Saturn, disse fjerne is giganter har vist sig at være fascinerende i deres egen ret. Nu afventer vi næste år OPAL observationer med stor forventning.
[NASA]
Dele Denne Historie