Tilmeld dig CNN’s Wonder Theory science nyhedsbrev. Udforsk universet med nyheder om fascinerende opdagelser, videnskabelige fremskridt og meget mere.
Astronomer har undret sig over et mysterium om Neptun, og nu tror de, at de har knækket hemmeligheden.
Isgigantens spøgelsesagtige, cirruslignende skyer forsvandt stort set for fire år siden. I dag svæver over planetens sydpol kun en plet.
Takket være en analyse af næsten tre årtiers observationer af Neptun fanget af tre rumteleskoper, har forskere fastslået, at isgigantens tynde skyer kunne indikere, at ændringer i deres overflod er synkroniseret med solcyklussen, ifølge en nylig undersøgelse offentliggjort i Amerikansk tidsskrift Nettuno. Icarus dagbog.
“Disse bemærkelsesværdige data giver os det stærkeste bevis endnu på, at Neptuns skydække er relateret til Solens cyklus,” sagde seniorstudieforfatter Imke de Pater, professor emeritus i astronomi ved University of California, Berkeley, i en pressemeddelelse. “Vores resultater understøtter teorien om, at solens (ultraviolette) stråler, når de er stærke nok, kan udløse en fotokemisk reaktion, der producerer Neptuns skyer.”
I løbet af solcyklussen vokser og aftager aktivitetsniveauet i solens dynamiske magnetfelter. Ifølge NASA vender magnetfeltet hvert 11. år, da det bliver mere sammenfiltret som en garnnøgle. Efterhånden som solens aktivitet øges, bombarderer mere intens ultraviolet stråling solsystemet.
Med data fra NASAs Hubble-rumteleskop, WM Keck-observatoriet på Hawaii og Lick-observatoriet i Californien, observerede forskere 2,5 cyklusser af skyaktivitet i løbet af de 29 år med Neptun-observationer, hvor planetens reflektionsevne steg i 2002 og dæmpede i 2007. Neptun blev lysere igen i 2015, før den dæmpede i 2020 til det laveste niveau nogensinde. Det var da, at det meste af skydækket forsvandt.
“Selv nu, fire år senere, viser de seneste billeder, vi tog sidste juni, stadig, at skyerne ikke er vendt tilbage til deres tidligere niveauer,” sagde studielederforfatter Erandi Chavez, en doktorand ved Center for Astrophysicals, Harvard & University. Smithsonian, i en note.
Resultaterne er “ekstremt spændende og uventede, især da Neptuns tidligere periode med lav skyaktivitet ikke var så dramatisk og langvarig,” tilføjede Chavez.
En overraskende sammenhæng
Forfatterne fandt også ud af, at to år efter toppen af cyklussen dukkede flere skyer op over Neptun, og at jo flere skyer der var, jo lysere var Neptun på grund af sollys, der reflekterede fra den. Denne forbindelse var “overraskende for planetforskere, fordi Neptun er den fjerneste planet i vores solsystem og modtager omkring 0,1 procent af intensiteten af sollys, som Jorden modtager,” ifølge NASA. Resultaterne modsiger også ideen om, at skyer er påvirket af Neptuns fire årstider, som hver varer omkring 40 år.
“Dette er et meget interessant papir og godt gammeldags detaljeret detektivarbejde,” sagde Patrick Irwin, en professor i planetarisk fysik ved University of Oxford, som ikke var involveret i undersøgelsen, via e-mail. “Dette nye papir dækker et længere tidsrum end tidligere undersøgelser og viser en overbevisende sammenhæng mellem observeret skydække og solens UV-lysstyrke.”
Men der er to års tidsforskydning mellem solcyklussens top og stigningen i skyoverflod på Neptun. Forfatterne mener, at dette hul kan forklares med den fotokemi, der forekommer i planetens øvre atmosfære, som tager tid at producere skyer.
Forholdet mellem stigende sollysstyrke og skydannelse kan skyldes dannelsen af ioniserede molekyler, der kan fungere som skykondensationskerner og hjælpe med at starte kondensation, sagde Irwin.
“Det er fascinerende at være i stand til at bruge teleskoper på Jorden til at studere klimaet i en verden mere end 2,5 milliarder miles væk,” sagde studiets medforfatter Carlos Alvarez, en stabsastronom ved Keck Observatory, i en erklæring. “Fremskridt inden for teknologi og observationer har gjort det muligt for os at begrænse Neptuns atmosfæriske modeller, som er afgørende for at forstå sammenhængen mellem isgigantens klima og solcyklussen.”
Forskerholdet overvåger stadig aktiviteten af Neptuns skyer, da øget UV-lys også kan dæmpe planetens skyer og sænke deres samlede lysstyrke, sagde forfatterne.
Derudover påvirker Neptuns storme, der stiger fra den dybe atmosfære, planetens skydække, men er ikke relateret til de skyer, der dannes i den øvre atmosfære. Denne variabel kan interferere med undersøgelser, der undersøger sammenhænge mellem fotokemisk producerede skyer og solcyklussen. Yderligere forskning kunne også foreslå, hvor længe Neptuns næsten skyfrihed kan vare.
Disse søgninger kunne til gengæld ikke kun udvide astronomernes viden om Neptun, men også hjælpe forskere med bedre at forstå de mange exoplaneter uden for solsystemet, som menes at have lignende egenskaber som isgiganten, ifølge NASA.
Undersøgelsen “understreger også behovet for at fortsætte med at overvåge solsystemets planeter,” sagde Irwin. “Det er kun ved at observere disse planeter med jævne mellemrum, at et pålideligt langtidsdatasæt kan konstrueres til at undersøge disse periodiske variationer.”
For flere CNN-nyheder og nyhedsbreve skal du oprette en konto på CNN.com