Temperatūra Neptūnā mistiski svārstās, un tam nav nekādas jēgas


Bezprecedenta Neptūna temperatūras izmaiņu analīze atklāja, ka uz mūsu Saules sistēmas tālākās planētas notiek kaut kas diezgan dīvains.

Riņķojoties ap Sauli aptuveni 30 Zemes attālumos, tālu Neptūnam nepieciešams attiecīgi ilgs laiks, lai pabeigtu savu orbītu ap zvaigzni: aptuveni 165 Zemes gadi, kas nozīmē, ka katra sezona uz Neptūna ilgst vairāk nekā 40 Zemes gadus.

Šobrīd Neptūna dienvidu puslodē valda episkā četru desmitgažu vasara, taču zinātnieku nespēju pilnībā izskaidrot iemeslu dēļ temperatūra nav īsti sasilusi — vismaz ne tik pakāpeniski, kā mēs varētu pieņemt.

A jauns pētījums 17 gadu Neptūna temperatūras novērojumu apkopojums tā vietā liecina, ka notiek pretējais, un rādījumi norāda uz noslēpumainu globālo vidējo kritumu par aptuveni 8°C laikā no 2003. līdz 2018. gadam, par ko liecina ievērojams atmosfēras radiācijas kritums, sākot ar 2003. gadu.

(Maikls Romāns/NASA/JPL/Voyager ISS/Džastins Kovarts)

Augšpusē: novērotās Neptūna termiskās un infrasarkanās spilgtuma izmaiņas.

“Šīs izmaiņas bija negaidītas”, saka Planētu zinātnieks Maikls Romāns no Lesteras universitātes Apvienotajā Karalistē.

“Tā kā mēs novērojām Neptūnu tā dienvidu vasaras sākumā, mēs gaidījām, ka temperatūra lēnām sasils, nevis atdzisīs.”

Uzticamu Neptūna atmosfēras temperatūras datu vākšana nav vieglākais uzdevums, ņemot vērā to, cik tālu šī aukstā planēta atrodas no Zemes.

Šādi rādījumi faktiski ir bijuši iespējami tikai kopš gadsimtu mijas, kad jaunākos kosmosa teleskopos tika veikti jutīgi infrasarkano staru mērījumi. Viens no tiem ir VIZIERS (VLT attēls un spektrometrs vidējam infrasarkanajam staram), kas uzstādīts uz Eiropas Dienvidu observatorijas ļoti lielajam teleskopam (VLT), kas var secināt temperatūru, pamatojoties uz infrasarkanās gaismas emisijas intensitāti.

Lai pētītu Neptūna infrasarkano starojumu, Romāns un viņa komanda analizēja gandrīz 100 planētas termiskos novērojumus, no kuriem daudzus veica VISIR, bet arī datus no NASA Spicera kosmiskā teleskopa un daudziem uz zemes izvietotiem teleskopiem Čīlē un Havaju salās.

Rezultāti, kas ir līdz šim lielākais Neptūna zemes attēlveidošanas apkopojums vidējā infrasarkanajā spektrā, liecina, ka temperatūra Neptūna stratosfērā ir atdzisusi lielāko daļu pētījuma perioda (neskatoties uz vasaru), neskatoties uz vēlo uzliesmojumu. emisijas no 2018. līdz 2020. gadam liecina, ka atmosfēra pēc tam strauji sasilusi par aptuveni 11°C tikai divu gadu laikā.

Kāpēc Neptūna atmosfēras temperatūra, šķiet, negaidīti svārstās sezonas vidū, mēs nevaram būt pilnīgi pārliecināti, taču pētnieki uzskata, ka izmaiņas atmosfēras ķīmijā var būt aiz novērotajām svārstībām.

“Kamēr metāns absorbē saules gaismu un sasilda atmosfēru, fotoķīmiski iegūtie ogļūdeņraži – galvenokārt etāns un acetilēns – ir spēcīgi infrasarkano staru izstarotāji, kas kalpo stratosfēras atdzesēšanai,” savā rakstā skaidro pētnieki.

“Līdzsvars starp šo starojuma sildīšanu un dzesēšanu mainās, mainoties fotoķīmisko ogļūdeņražu daudzumam.”

iepriekšējie pētījumi Saturna temperatūras izpēte atklāja, ka ķīmisko vielu mijiedarbība atmosfēras mākoņos var ietekmēt to temperatūru, izraisot temperatūras lēcienus pirms maksimālā saules starojuma, un iespējams, ka šeit notiek kaut kas līdzīgs.

“Tomēr, ņemot vērā Neptūna 165 gadu orbītas periodu, sagaidāms, ka sezonālās izmaiņas notiks pakāpeniski gadu desmitiem,” raksta pētnieki.

“Straujās izmaiņas, kas novērotas no 2018. līdz 2020. gadam, šķiet pārsteidzoši straujas sezonālām reakcijām… Šķiet, ka Neptūna atmosfērā notiek papildu procesi subsezonālā laika posmā un gan reģionālā, gan globālā mērogā.”

Cits izskaidrojums varētu būt laikapstākļu izmaiņas, kas var ietekmēt atmosfēras mākoņu sastāvu un ķīmiju, tostarp tumšo virpuļu ietekmi uz Neptūnu, vēl vienu no planētas noslēpumiem, par kuriem mēs joprojām mācāmies.

Pētnieki saka, ka ir vērts apsvērt arī saules plūsmu, norādot, ka Saules aktivitātes cikla izraisītās radiācijas izmaiņas varētu kaut kādā veidā izraisīt fotoķīmiskas izmaiņas Neptūna atmosfērā, kas savukārt varētu būt atbildīgas par novērotajām temperatūras svārstībām.

Viss, ko mēs patiešām zinām, ir tas, ka mums būs nepieciešams daudz vairāk pētījumu, lai izprastu šos pārsteidzošos rādījumus — tikai jaunāko noslēpumu, kas saistīts ar šo neskaidro, tālo pasauli.

“Es domāju, ka pats Neptūns daudziem no mums ir ļoti intriģējošs, jo mēs joprojām par to zinām tik maz.” romāns saka.

“Tas viss norāda uz sarežģītāku Neptūna atmosfēras priekšstatu un to, kā tā laika gaitā mainās.”

Par rezultātiem tiek ziņots Planētu zinātnes žurnāls.