ESO-teleskop fångar oväntade temperaturvariationer på Neptunus
Ett internationellt forskarlag har använt markbaserade teleskop, däribland Europeiska sydobservatoriets Very Large Telescope (ESO:s VLT), för att följa temperaturvariationer i Neptunus atmosfär under en 17-årsperiod. Forskarna fann en oväntad minskning av Neptunus globala temperatur, följt av en dramatisk uppvärmning av dess sydpol.
“Denna förändring var oväntad” säger Michael Roman, forskarassistent vid University of Leicester, Storbritannien, och försteförfattare på den artikel som publiceras i dag i The Planetary Science Journal. “Eftersom vi observerade Neptunus under tidig sommar på dess södra halvklot förväntade vi oss att temperaturerna långsamt skulle stiga, snarare än att sjunka.”
Precis som jorden har Neptunus årstider under sitt omlopp kring solen.Men eftersom planetens omloppstid kring solen är 165 jordår varar en årstid på Neptunus cirka 40 jordår. Sedan 2005 har det varit sommar på Neptunus södra halvklot och astronomerna var nyfikna på hur temperaturen i atmosfären skulle förändras efter vårdagjämningen.
Forskarna studerade över 100 bilder av planeten tagna i termiskt infrarött ljus under 17 års tid, för att få en bättre förståelse av temperaturutvecklingen än någonsin tidigare. Observationerna visade att huvuddelen av molntäcket blev kallare under perioden, trots att den sydliga sommaren hade börjat. Den globala medeltemperaturen på Neptunus sjönk 8 grader mellan 2003 och 2018.
Astronomerna blev också överraskade av en dramatisk uppvärmning vid dess sydpol som har skett under de senaste två åren, med en temperaturökning av 11 grader mellan 2018 och 2020. Även om Neptunus varma polvirvel har varit känd under många år är så stora uppvärmningar av polarområdena inte kända på planeten sedan tidigare.
“Våra data sträcker sig över bara en halv Neptunusårstid, så det var ingen som förväntade sig så snabba och drastiska förändringar” säger Glenn Orton, medförfattare till artikeln och seniorforskare vid Caltechs Jet Propulsion Laboratory (JPL) i USA.
Astronomerna studerade Neptunus temperatur med hjälp av värmekameror som mäter den infraröda strålningen som sänds ut av astronomiska objekt. Den observerade strålningen kommer från en nivå i atmosfären som kallas stratosfären. I analysen sammanställdes alla bilder av planeten som tagits med jordmbaserade teleskop under de senaste två årtiondena. Dessa data gav en bra bild av temperaturen och dess variationer under en del av den södra sommaren.
Eftersom Neptunus ligger på 4,5 miljarder kilometers avstånd från solen är den mycket kall, med en medeltemperatur av –220 °C. Att mäta dess temperatur är därför inte någon lätt uppgift. “Studier av detta slag är bara möjliga med känsliga infraröda kameror på stora teleskop som VLT, och sådana har bara funnits i omkring 20 års tid” säger Leigh Fletcher, professor vid University of Leicester.
Omkring en tredjedel av bilderna är tagna med VISIR-instrumentet (VLT Imager and Spectrometer for mid-InfraRed) på ESO:s VLT i den chilenska Atacamaöknen. Teleskopet producerar mycket detaljerade bilder med hög kvalitet tack vare dess stora spegel och höga höjd. Forskarna använde också data från NASA:s Spitzer Space Telescope och bilder från Gemini South-teleskopet i CHile, liksom Subaru-. Keck- och Gemini North-teleskopen, samtliga på Hawaii.
Forskarna vet ännu inte orsaken till de stora temperaturvariationerna. Det kan vara relaterat till förändringar i Neptunus stratosfäriska kemi, väderfenomen, eller till och med solcykeln. Fler observationer är nödvändiga under de kommande åren för att undersöka fenomenet ytterligare. Framtida observationer med markbaserade teleskop som ESO:s Extremely Large Telescope (ELT) skulle kunna observera temperaturförändringarna med större detaljskärpa, medan NASA/ESA/CSA:s rymdbaserade James Webb-teleskop kan bidra med nya kartor över kemin och temperaturen i atmosfären.
“Jag tror att många av oss tycker Neptunus är fascinerande enbart för att vi känner till så lite om den” säger Roman. “Allt pekar mot en mer komplex bild av Neptunus atmosfär och hur den varierar med tiden.”
Ukrainaastronom från Lund
Frågan dök upp om det finns någon ukrainsk astronom verksam i Lund och Eva Jurlander, vår bibliotekarie på institutionen i Lund, kunde prompt svara: Jo, vi har haft en doktorand som nu är postdoc i Stockholm, Iryna Kushniruk.
Jesper Sollerman tipsar i sin tur om denna Youtube-film från 2021 om hennes arbete:
Nya böcker i antågande!
Tack till Lennart Hultqvist, som tipsar om två nya böcker. Hans Rickmans bok visste vi var i antågande men inte att den redan utkommit, Tycho-experten John Robert Christianson nya tomb ska vi i sinom tid kasta oss över.
