Габбл захопив народження гігантської бурі на Нептуні
Знімки, зроблені космічним телескопом Габбла, вперше задокументували утворення Великої темної плями на Нептуні.
Про це повідомляють в Американському геофізичному союзі (AGU) з посиланням на нове дослідження.
Як і Велика червона пляма Юпітера, Великі темні плями Нептуна - це бурі, що утворюються з областей з високим атмосферним тиском. Тоді, як бурі на Землі формуються навколо областей низького тиску.
Загалом, протягом багатьох років вчені спостерігали на Нептуні шість темних плям. У 1989 році компанія Voyager-2 ідентифікувала два шторми. З початку роботи Габбла в 1990 році, було побачено ще чотири.
У новому дослідженні вчені-планетологи проаналізували фотографії Габбла із зображенням льодового гіганта, зроблені протягом останніх кількох років, і відмітили зростання нової Великої темної плями, яка стала помітною у 2018 році.
Досліджуючи супутні хмари, які з'явилися за два роки до нової Великої темної плями, дослідники дійшли до висновку, що темні плями виникають значно глибше в атмосфері Нептуна, ніж вважалося раніше.
Зображення Габбла також допомогли дослідникам визначити, як часто на Нептуні утворюються темні плями і як довго вони утримуються. Нові результати дають вченим розуміння внутрішньої діяльності слабо досліджених планет-льодових гігантів, а також є важливими для вивчення екзопланет подібного розміру і складу.
«Якщо ви вивчаєте екзопланети і хочете зрозуміти, як вони працюють, вам дійсно спершу потрібно зрозуміти наші планети», - сказала Емі Саймон, вчена-планетолог з Центру космічних польотів імені Годдарда НАСА в Грінбелті, штат Меріленд, і головний автор нового дослідження, опублікованого в журналі AGU «Geophysical Research Letters». «У нас так мало інформації про Уран і Нептун», - зазначила вона
Історія темних плям
Вчені вперше побачили Велику темну пляму на Нептуні в 1989 році, коли зонд Voyager-2 пролетів повз таємничу блакитну планету. Коли космічний апарат приблизився, він сфотографував два гігантських шторми, що назрівали в південній півкулі планети. Вчені назвали ці бурі «Велика темна пляма» і «Темна пляма 2».
Лише через 5 років космічний телескоп Габбла зробив чіткі знімки Нептуна, які показали, що Велика темна пляма, розміром із Землю, і менша за неї, «Темна пляма 2», вже зникли.
«Звичайно, це був сюрприз, - сказала Саймон. - Ми звикли дивитися на Велику червону пляму Юпітера, яка, мабуть, вже існує більше ста років».
У 2018 році на Нептуні з'явилася нова Велика темна пляма, практично ідентична за розміром і формою тієї, яку Вояджер бачив у 1989 році. Саймон та її колеги аналізували знімки Габбла меншої темної плями, яка з’явилася в 2015 році, коли були виявлені маленькі яскраві білі хмари в області, де пізніше з’явилася Велика темна пляма 2018 року.
«Ми були настільки зайняті відстеженням цього меншого шторму з 2015 року, що не обов'язково очікували побачити ще один великий так скоро», - сказала Саймон.
Висотні хмари складаються з кристалів льоду метану, які надають їм характерний яскраво-білий колір. Вчені підозрюють, що ці метанові хмари супроводжують бурі, що утворюють темні плями, витаючи над ними, як лінзоподібні хмари покривають високі гори на Землі.
Тривалість життя плями
Саймон і співавтори Майкл Вонг і Ендрю Хсу з Каліфорнійського університету в Берклі відстежували метанові хмари з 2016 по 2018 роки. Вони виявили, що хмари були найяскравішими у 2016 та 2017 роках, до появи нової Великої темної плями.
Комп'ютерні моделювання атмосфери Нептуна показали, що чим глибше шторм, тим яскравіше його супунті хмари. Те, що ці білі хмари з'явилися за два роки до Великої темної плями і що вони дещо втратили яскравість, передбачає, що темні плями можуть виникати набагато глибше в атмосфері Нептуна, ніж вважалося раніше, згідно з новим дослідженням.
Саймон, Вонг і Хсу також використовували зображення з Габбла і Вояджера-2, щоб визначити, як довго тривають ці бурі і як часто вони виникають. У другому своєму дослідженні, опублікованому в Astronomical Journal, вони повідомляють, що підозрюють, що нові шторми виникають на Нептуні кожні чотири-шість років. Кожна буря може тривати до шести років, хоча, згідно з висновками, більш вірогідною є трирічна тривалість її життя.
Темні проти Червоного
Нові результати показують, як Великі темні плями Нептуна відрізняються від Великої червоної плями Юпітера. Велика червона пляма спостерігається принаймні з 1830 року і може сягати віку 350 років. Тонкі струменеві потоки на Юпітері утримують Велику червону пляму від руйнування і зміни широти; вона обертається навколо Юпітера, але не рухається на північ або південь.
Але нептунові вітри функціонують у набагато ширших смугах навколо планети, тому такі бурі, як Велика темна пляма, повільно дрейфують по широтах. Ці бурі, зазвичай, вирують між західними екваторіальними струменями вітру і течіями, що виходять на схід, у більш високих широтах, перш ніж сильні вітри рознімуть їх.
Вчені-планетологи сподіваються на подальше дослідження щодо зміни форми вихору і швидкості вітру в штормах, які утворюють темні плями. «Ми ніколи безпосередньо не вимірювали вітри в темних вихорах Нептуна, але ми оцінюємо, що швидкість вітру приблизно 100 метрів на секунду, що дуже схоже на швидкість вітру в межах Великої червоної плями Юпітера», - зазначив Вонг. За його словами, більш часті спостереження з використанням Габбла допоможуть скласти більш чітке уявлення про те, як розвиваються штормові системи на Нептуні.