Isjättens disiga förhållanden är kopplade till solens 11-årscykel, finner forskare

By | August 19, 2023

  • Neptunus moln bröt nästan loss från sin sydpol, visar bilder
  • Forskare tror att det finns en koppling mellan Neptunus molntäcke och solcykeln



Neptunus, den åttonde och sista planeten från solen, är känd för sina spår av tunna vita moln gjorda av frusna metankristaller.

Starka vindar slår dessa moln över isjätten i hastigheter på över 1 200 mph – den snabbaste som registrerats någonstans i solsystemet.

Men en ny studie visar att de nästan försvann, i en utveckling som kort förbryllade forskare.

Sedan dess har experter upptäckt att molnen försvinner och dyker upp igen enligt solens position i dess 11-åriga cykel – när dess magnetfält förändras.

De upptäckte detta efter att ha studerat Hubble Space Telescope-bilder från 1994.

Det var 1989 som NASA:s rymdfarkost Voyager 2 gav de första närbilderna av ljusa, linjära moln – som påminner om jordens cirrusmoln – högt uppe i Neptunus atmosfär. På bilden är en vy av Neptunus från Voyager 2, 1998
För första gången i nästan tre decennier av observationer har molnen som setts på Neptunus nästan försvunnit. Denna sekvens av bilder från rymdteleskopet Hubble visar ökningen och minskningen av mängden molntäcke på Neptunus.

Neptunus: Planeten längst bort från vårt solsystem

Mörkt, kallt och stött av överljudsvindar är isjätten Neptunus den åttonde och mest avlägsna planeten i vårt solsystem.

Mer än 30 gånger längre bort från solen än jorden är Neptunus den enda planeten i vårt solsystem som inte är synlig för blotta ögat och den första som förutspåddes av matematiken innan dess upptäckt. 2011 slutförde Neptunus sin första 165-åriga omloppsbana sedan upptäckten 1846.

NASA:s Voyager 2 är den enda rymdfarkost som har besökt Neptunus på nära håll. Den flög förbi 1989 och lämnade solsystemet.

Källa: NASA

En ny studie som beskriver resultaten – ledd av astronomer vid University of California, Berkeley – har publicerats i tidskriften Icarus.

“Jag blev förvånad över hur snabbt molnen försvann på Neptunus”, säger Imke de Pater, professor emeritus i astronomi vid UC Berkeley.

“I grund och botten har vi sett molnaktiviteten minska på några månader.”

Neptunus, den fjärde största planeten i vårt solsystem, är en isjätte – en enorm planet gjord av en tjock soppa av vatten, metan och ammoniak, som forskare kallar “isar”.

Ovanför det, i dess övre atmosfär, finns planetens distinkta virvlande moln, som reflekterar alla spektrumets färger i solljus, vilket gör dem vita.

Det var 1989 som NASA:s rymdfarkost Voyager 2 gav de första närbilderna av dessa ljusa moln – som påminner om jordens cirrusmoln – högt uppe i Neptunus atmosfär.

Insvept i band av kricka och koboltfärgade moln såg planeten ut som ett blått syskon till Jupiter och Saturnus, det blåa indikerar närvaron av dess metan.

För att övervaka utvecklingen av Neptunus moln analyserade forskarna Hubble-bilder.

De studerade också data från Kaliforniens Lick Observatory mellan 2018 och 2019 och från Hawaiis Keck Observatory från 1994 till 2022.

De upptäckte att ett överflöd av moln som normalt setts på isjättens mellanbreddgrader började försvinna 2019 – och sedan dess har de inte gått tillbaka till som de var.

I slutet av 2019 har bara sydpolen sett molnaktivitet.

“Även nu, fyra år senare, visar de senaste bilderna vi tog i juni fortfarande att molnen inte har återvänt till sina tidigare nivåer”, säger Erandi Chavez vid Harvard Center for Astrophysics i Cambridge, Massachusetts.

En nästan 30-årig uppsättning observationer visar att antalet moln stadigt växer efter en topp i solcykeln – där solens aktivitetsnivå stiger och sjunker rytmiskt under en 11-årsperiod. Nivån av ultraviolett strålning från solen är avsatt på den vertikala axeln. Den 11-åriga cykeln är plottad längst ner från 1994 till 2022. Hubble-observationerna överst visar tydligt en korrelation mellan molnöverflöd och topp solaktivitet.
På bilden är bilder från Keck Observatory (översta två raderna) och Hubble (nedre raden) som visar Neptunus karaktäristiska utseende över tre decennier av data.

LÄS MER Neptunus är ännu kallare än vi trodde

NASA-forskare analyserade termiska infraröda bilder av Neptunus

“Det här är extremt spännande och oväntat, särskilt som Neptunus tidigare period med låg molnaktivitet inte var lika dramatisk och långdragen.”

Uppgifterna avslöjade också ett samband mellan försvinnandet av Neptunus moln och solcykeln – den period då solens magnetfält ändras vart elfte år, vilket gör att nivåerna av solstrålning fluktuerar.

Detta var överraskande eftersom Neptunus är den planet som ligger längst bort från solen och den får inte mycket solljus – bara cirka 1/900 av det solljus vi får på jorden.

Teamet fann att två år efter solcykelns topp dyker ett ökande antal moln upp på Neptunus.

Man tror att solens ultravioletta strålar, när de är tillräckligt starka, kan utlösa en fotokemisk reaktion som producerar Neptunus moln.

Teamet fann till och med en positiv korrelation mellan antalet moln och ljusstyrkan hos isjätten från solljuset som reflekterades från den.

När planetens reflektionsförmåga nådde sin lägsta nivå som någonsin observerats 2020 försvann de flesta molnen.

Studien tyder starkt på att Neptunus globala molniga väder drivs av solaktivitet snarare än planetens fyra årstider, som varar ungefär 40 år vardera.

Hubble-teleskopet lanserades den 24 april 1990 via rymdfärjan Discovery från Kennedy Space Center i Florida.
Mer än 30 gånger längre bort från solen än jorden är Neptunus den enda planeten i vårt solsystem som inte är synlig för blotta ögat.
Data avslöjade ett spännande mönster mellan förändringar i Neptunus molntäcke och solcykeln – den period då solens magnetfält ändras vart elfte år, vilket gör att nivåerna av solstrålning fluktuerar.

“Våra data ger det starkaste beviset hittills på att diskret molntäcke verkar vara korrelerad med solcykeln”, säger teamet i sin tidning.

Ytterligare observationer av Neptunus behövs också för att se hur länge den nuvarande nära molnfriheten kommer att pågå, tillägger de.

Detta kan bidra till att fördjupa vår förståelse av inte bara Neptunus, utan också exoplaneter – planeter utanför vårt solsystem.

Detta beror på att exoplaneter tros ha liknande egenskaper som Neptunus, till exempel en stenig kärna omgiven av en tjock atmosfär av väte och helium.

En tredjedel av planeterna som kretsar kring röda dvärgstjärnor i vår galax kan vara i den “beboeliga zonen” – och kan vara värd för främmande liv, hävdar studien

Att hitta liv på andra planeter har varit ett av astronomernas största uppdrag.

Nu tyder en ny studie på att Vintergatan har hundratals miljoner lovande mål att söka efter tecken på liv utanför vårt solsystem.

Med hjälp av NASA:s Kepler-teleskop studerade forskare ett litet urval av planeter som kretsar kring röda dvärgar – lågmassastjärnor som är vanliga i vår galax.

De fann att en tredjedel av planeterna – det motsvarar hundratals miljoner i Vintergatan totalt sett – sannolikt har de rätta förutsättningarna för liv.

Se mer information

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *