Mørk storm på Neptun vender retningen om, muligvis kaste et fragment

Astronomer, der brugte NASAs Hubble-rumteleskop, så en mystisk mørk hvirvel på Neptun brat styre væk fra en sandsynlig død på den gigantiske blå planet.

Stormen, som er bredere end Atlanterhavet, blev født på planetens nordlige halvkugle og opdaget af Hubble i 2018. Observationer et år senere viste, at den begyndte at drive sydpå mod ækvator, hvor sådanne storme forventes at forsvinde ude af syne. Til iagttagernes overraskelse, Hubble opdagede, at hvirvelen ændrede retning i august 2020, fordobling tilbage mod nord. Selvom Hubble har sporet lignende mørke pletter i løbet af de sidste 30 år, denne uforudsigelige atmosfæriske adfærd er noget nyt at se.

Lige så forvirrende, stormen var ikke alene. Hubble opdagede en anden mindre mørk plet i januar i år, som midlertidigt dukkede op i nærheden af ​​sin større fætter. Det kunne muligvis have været et stykke af den gigantiske hvirvel, der brød af, drev væk, og forsvandt derefter i efterfølgende observationer.

"Vi er begejstrede for disse observationer, fordi dette mindre mørke fragment potentielt er en del af den mørke plets forstyrrelsesproces, "Siger Michael H. Wong fra University of California i Berkeley." Dette er en proces, der aldrig blevet observeret. Vi har set nogle andre mørke pletter forsvinde og de er væk, men vi har aldrig set noget forstyrre, selvom det er forudsagt i computersimuleringer."

Den store storm, hvilket er 4, 600 miles på tværs, er den fjerde mørke plet, Hubble har observeret på Neptun siden 1993. To andre mørke storme blev opdaget af rumfartøjet Voyager 2 i 1989, da det fløj forbi den fjerne planet, men de var forsvundet før Hubble kunne observere dem. Siden da, kun Hubble har haft skarpheden og følsomheden i synligt lys til at spore disse uhåndgribelige funktioner, som er sekventielt dukket op og derefter forsvandt over en varighed på omkring to år hver. Hubble afslørede denne seneste storm i september 2018.

Ondt vejr

Neptuns mørke hvirvler er højtrykssystemer, der kan dannes på mellembreddegrader og derefter kan vandre mod ækvator. De starter med at forblive stabile på grund af Coriolis-kræfter, som får storme på den nordlige halvkugle til at rotere med uret, på grund af planetens rotation. (Disse storme er i modsætning til orkaner på Jorden, som roterer mod uret, fordi de er lavtrykssystemer.) som en storm driver mod ækvator, Coriolis-effekten svækkes og stormen går i opløsning. I computersimuleringer af flere forskellige teams, disse storme følger en mere eller mindre lige vej til ækvator, indtil der ikke er nogen Coriolis-effekt til at holde dem sammen. I modsætning til simuleringerne, den seneste kæmpestorm migrerede ikke ind i den ækvatoriale "dræbningszone".

"Det var virkelig spændende at se denne opføre sig, som den skulle opføre sig, og så pludselig stopper den bare og svinger tilbage, " sagde Wong. "Det var overraskende."

Dark Spot Jr.

Hubble-observationerne afslørede også, at den mørke hvirvels forvirrende vejvending skete på samme tid, som et nyt sted, uformelt betragtet som "mørke plet jr., " dukkede op. Det nyeste sted var lidt mindre end sin fætter, måler omkring 3, 900 km på tværs. Det var nær den side af den primære mørke plet, der vender mod ækvator - det sted, som nogle simuleringer viser, at der ville forekomme en forstyrrelse.

Imidlertid, tidspunktet for den mindre plets fremkomst var usædvanlig. "Da jeg første gang så den lille plet, Jeg troede, at den større var ved at blive forstyrret, " sagde Wong. "Jeg troede ikke, at der dannedes endnu en hvirvel, fordi den lille er længere mod ækvator. Så det er inden for denne ustabile region. Men vi kan ikke bevise, at de to er beslægtede. Det forbliver et komplet mysterium.

"Det var også i januar, at den mørke hvirvel stoppede sin bevægelse og begyndte at bevæge sig nordpå igen, " tilføjede Wong. "Måske ved at smide det fragment, det var nok til at forhindre den i at bevæge sig mod ækvator."

Forskerne fortsætter med at analysere flere data for at afgøre, om rester af mørk plet jr. varede gennem resten af ​​2020.

Mørke storme er stadig gådefulde

Det er stadig et mysterium, hvordan disse storme dannes, men denne seneste gigantiske mørke hvirvel er den bedst undersøgte hidtil. Stormens mørke udseende kan skyldes et forhøjet mørkt skylag, og det kan fortælle astronomer om stormens lodrette struktur.

Et andet usædvanligt træk ved den mørke plet er fraværet af lyse ledsagende skyer omkring det, som var til stede på Hubble-billeder taget, da hvirvelen blev opdaget i 2018. Tilsyneladende, skyerne forsvandt, da hvirvelen standsede sin rejse mod syd. De lyse skyer dannes, når strømmen af ​​luft forstyrres og omdirigeres opad over vortex, forårsager, at gasser sandsynligvis fryser til metan-iskrystaller. Manglen på skyer kan afsløre information om, hvordan pletter udvikler sig, siger forskere.

Vejrøje på de ydre planeter

Hubble tog mange af billederne af de mørke pletter som en del af Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL) programmet, et langsigtet Hubble-projekt, ledet af Amy Simon fra NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, der årligt fanger globale kort over vores solsystems ydre planeter, når de er tættest på Jorden i deres kredsløb.

OPALs hovedmål er at studere langsigtede sæsonændringer, samt indfange forholdsvis forbigående begivenheder, såsom udseendet af mørke pletter på Neptun eller potentielt Uranus. Disse mørke storme kan være så flygtige, at nogle af dem tidligere kan have optrådt og falmet under flerårige huller i Hubbles observationer af Neptun. OPAL-programmet sikrer, at astronomerne ikke går glip af endnu en.

"Vi ville ikke vide noget om disse seneste mørke pletter, hvis det ikke var for Hubble, " sagde Simon. "Vi kan nu følge den store storm i årevis og se dens komplette livscyklus. Hvis vi ikke havde Hubble, så tror vi måske, at den store mørke plet, som Voyager så i 1989, stadig er der på Neptun, ligesom Jupiters store røde plet. Og, vi ville ikke have kendt til de fire andre steder, Hubble opdagede." Wong vil præsentere holdets resultater den 15. december på efterårsmødet i American Geophysical Union.