Ein internationales Team von Astronomen verwendete bodengestützte Teleskope, darunter das Very Large Telescope (ESO VLT) der Europäischen Südsternwarte, um die Temperatur der Neptunatmosphäre über einen Zeitraum von 17 Jahren zu verfolgen. Sie fanden einen unerwarteten Rückgang der globalen Temperatur von Neptun, gefolgt von einer starken Erwärmung an seinem Südpol.
Diese Änderung war unerwartet, sagt Michael Roman, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der University of Leicester und Hauptautor der Studie. Da wir Neptun während des frühen Sommers der südlichen Hemisphäre beobachteten, erwarteten wir, dass die Temperaturen langsam steigen und nicht fallen würden.
Wie die Erde erlebt Neptun die Jahreszeiten, während er die Sonne umkreist. Die Sommersaison auf Neptun dauert jedoch etwa 40 Jahre, und ein Neptunjahr dauert 165 Erdenjahre. Seit 2005 ist auf Neptuns Südhalbkugel Sommer, und Astronomen waren gespannt, wie sich die Temperaturen nach der südlichen Sommersonnenwende verändern.
Astronomen haben fast 100 thermische Infrarotbilder von Neptun untersucht, die über einen Zeitraum von 17 Jahren aufgenommen wurden, um die Gesamttemperaturtrends des Planeten detaillierter als je zuvor zusammenzusetzen.
Diese Daten zeigten, dass sich der größte Teil des Planeten trotz des Beginns des Sommers in den letzten zwei Jahrzehnten allmählich abgekühlt hat. Die globale Durchschnittstemperatur von Neptun ist zwischen 2003 und 2018 um 8 °C gesunken.
Astronomen waren dann überrascht, als sie in den letzten zwei Jahren ihrer Beobachtungen eine dramatische Erwärmung des Südpols von Neptun feststellten, wobei die Temperaturen zwischen 2018 und 2020 schnell um 11 °C anstiegen. Obwohl Neptuns warmer Polarwirbel seit vielen Jahren bekannt ist, wurde auf dem Planeten noch nie eine so schnelle Erwärmung beobachtet.
Astronomen haben die Temperatur von Neptun mit Wärmebildkameras gemessen, die das von astronomischen Objekten emittierte Infrarotlicht einfangen. Für ihre Analyse kombinierte das Team alle vorhandenen Bilder von Neptun, die in den letzten zwei Jahrzehnten mit bodengestützten Teleskopen gesammelt wurden.
Sie untersuchten Infrarotlicht, das von einer Schicht der Neptun-Atmosphäre, der sogenannten Stratosphäre, ausgestrahlt wird. Dies ermöglichte es den Wissenschaftlern, ein Bild von Neptuns Temperatur zu erstellen und wie sie sich während eines Teils seines Sommers ändert.
Da Neptun etwa 4,5 Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt liegt und sehr kalt ist und die Durchschnittstemperatur des Planeten etwa -220 ° C erreicht, ist es keine leichte Aufgabe, seine Temperatur von der Erde aus zu messen.
Diese Art der Forschung ist nur mit empfindlichen Infrarotbildern von großen Teleskopen wie dem VLT möglich, die Neptun klar beobachten können, und diese sind erst seit etwa 20 Jahren verfügbar, sagen die Wissenschaftler.
Etwa ein Drittel aller Bilder wurden vom Instrument VLT Imager and Spectrometer for mid-InfraRed (VISIR) am VLT ESO in der chilenischen Atacama-Wüste aufgenommen. Aufgrund der Größe und Höhe des Spiegels des Teleskops hat es eine sehr hohe Auflösung und Datenqualität und bietet die schärfsten Bilder von Neptun.
Die Astronomen verwendeten auch Daten des Spitzer-Weltraumteleskops der NASA und Bilder des Gemini-Südteleskops in Chile sowie des Subaru-Teleskops, des Keck-Teleskops und des Gemini-Nordteleskops auf Hawaii.
Da die Temperaturschwankungen von Neptun so unerwartet waren, wissen Astronomen noch nicht, was sie verursacht haben könnte. Sie könnten mit Veränderungen in der stratosphärischen Chemie von Neptun, zufälligen Wettermustern oder sogar dem Sonnenzyklus zusammenhängen.
In den kommenden Jahren werden weitere Beobachtungen erforderlich sein, um die Ursachen dieser Schwankungen zu untersuchen. Zukünftige bodengestützte Teleskope wie das Extremely Large Telescope (ELT) der ESO werden in der Lage sein, solche Temperaturänderungen detaillierter zu beobachten, während das James Webb Space Telescope neue, beispiellose Karten der chemischen Zusammensetzung und Temperatur der Neptunatmosphäre liefern wird.
Die Studie wurde im Planetary Science Journal veröffentlicht.
2022-04-12 09:17:45
Autor: Vitalii Babkin