(NASA, ESA, et al., vollständige Quellenangabe unten) Jupiter kann das haben berühmtester Sturm im Sonnensystem, aber das bedeutet nicht, dass es den ganzen Spaß macht – und Neptun hat den Wissenschaftlern gerade einen Trottel beschert.
Obwohl Sturmwirbel auf dem fernen Eisriesen nichts Ungewöhnliches sind, ist dies das erste Mal, dass ein Wirbelsturm beobachtet wurde, der sich nach seiner Wanderung in Richtung Äquator wieder der Polarregion zuwendet.
Astronomen sind sich immer noch nicht sicher, wie oder warum es ihm gelang, seinen Kurs zu ändern, aber wenn wir es herausfinden, könnten wir mehr über die atmosphärische Dynamik von Neptun erfahren.
Neptun ist im Vergleich zu den anderen Planeten im Sonnensystem eigentlich ziemlich schwer zu erkennen. Es ist weit von der Sonne entfernt und hat im Durchschnitt das 30-fache der Entfernung zwischen Erde und Sonne, was es schwierig macht, viele Details zu erkennen. Erst 1989, als Voyager 2 ihren Vorbeiflug machte, wurden zwei Stürme auf Neptun entdeckt.
Seitdem hat Hubble – das einzige Instrument, das dazu in der Lage ist – vier weitere dieser Stürme beobachtet und verfolgt, die wegen ihres dunkleren Farbtons als die umgebende Atmosphäre Dark Spots genannt werden.
Im Allgemeinen ist ihr Verhalten ziemlich ähnlich: Sie tauchen in mittleren Breiten auf, bleiben etwa zwei Jahre dort, während sie in Richtung Äquator wandern, und lösen sich dann auf. Dann, vier bis sechs Jahre später, taucht ein weiterer auf.
Dieser Sturm, der vierte von Hubble beobachtete Sturm mit der Bezeichnung NDS-2018, war jedoch die Ausnahme.
„Es war wirklich aufregend zu sehen, wie sich dieser Film so verhielt, wie er sich verhalten sollte, und dann plötzlich innehielt und zurückschwingte.“ sagte der Planetenforscher Michael Wong der University of California, Berkeley. „Das war überraschend.“
NDS-2018 war, wie der Name schon sagt erstmals 2018 entdeckt . Zu diesem Zeitpunkt war es bereits mehrere Jahre lang gewachsen und hatte eine Größe von ca 11.000 Kilometer (6.800 Meilen) breit.
Als Hubble es im Januar 2020 erneut beobachtete, verhielt es sich wie erwartet und wanderte von den nördlichen mittleren Breiten nach Süden in Richtung Äquator.
Als es migrierte, wurde das Corioliskraft Um den Sturm in den mittleren Breiten stabil zu halten, wurde erwartet, dass er schwächer wird und allmählich verschwindet, wenn der Sturm den Äquator erreicht. Simulationen und früheren Beobachtungen zufolge dürfte NDS-2018 dann in Vergessenheit geraten sein.
Aber diese Januar-Beobachtungen enthüllten etwas Seltsames – einen etwas kleineren dunklen Fleck, der einer Miniaturversion des größeren Sturms ähnelte. NDS-2018 hatte zu diesem Zeitpunkt einen Durchmesser von etwa 7.400 Kilometern (4.600 Meilen). Dark Spot Jr., wie es genannt wurde, hatte einen Durchmesser von etwa 6.275 Kilometern (3.900 Meilen).
Dann, im August dieses Jahres, als Hubble einen weiteren Blick auf NDS-2018 warf (es ist ein sehr ausgelastetes Teleskop und kann nicht die ganze Zeit nur auf Neptun starren), war der Sturm wieder auf dem Weg nach Norden. Dark Spot Jr. war weg.
(NASA, ESA, STScI, M.H. Wong/UC Berkeley und L.A. Sromovsky & P.M. Fry/University of Wisconsin-Madison)
„Wir freuen uns über diese Beobachtungen, da dieses kleinere dunkle Fragment möglicherweise Teil des Zerstörungsprozesses des dunklen Flecks ist.“ sagte Wong .
„Das ist ein Prozess, der noch nie beobachtet wurde.“ „Wir haben gesehen, wie einige andere dunkle Flecken verblassten, und sie sind verschwunden, aber wir haben noch nie etwas gestört, obwohl es in Computersimulationen vorhergesagt wurde.“
Es ist unmöglich, genau zu wissen, was passiert ist, aber das Erscheinen und anschließende Verschwinden von Dark Spot Jr. könnte ein Hinweis sein. Zum einen befand es sich nahe der Seite von NDS-2018, die näher am Äquator lag. Wenn irgendetwas einen Neptunsturm stören würde, würde es Simulationen zufolge genau dort passieren.
Auch die Tatsache, dass Dark Spot Jr. auftauchte, könnte ein Hinweis sein.
„Als ich die kleine Stelle zum ersten Mal sah, dachte ich, die größere würde zerstört werden.“ Ich habe nicht gedacht, dass sich ein weiterer Wirbel bildet, da der kleine weiter in Richtung Äquator liegt. Es liegt also in dieser instabilen Region. Aber wir können nicht beweisen, dass die beiden zusammenhängen. „Es bleibt ein völliges Rätsel“, sagte Wong .
„Ebenfalls im Januar stoppte der dunkle Wirbel seine Bewegung und begann sich wieder nach Norden zu bewegen. Vielleicht reichte das Abwerfen dieses Fragments aus, um es daran zu hindern, sich in Richtung Äquator zu bewegen.
Über Neptuns dunkle Flecken wissen wir immer noch nicht viel. Im Vergleich zu den Sturmwirbeln auf Saturn und Jupiter sind sie in der Mitte ziemlich wolkenlos. Die Wolken, die wir erkennen können, sind flauschige weiße Wolken, die an den Rändern auftauchen, wahrscheinlich weil Gase zu Methan-Eiskristallen gefrieren, wenn sie aus tieferen Höhen angehoben werden.
In dieser Hinsicht bietet NDS-2018 noch ein weiteres Rätsel: Die flauschigen weißen Begleitwolken verschwanden, als der Sturm die Richtung änderte.
Dies könnte weitere Informationen darüber liefern, wie sich Neptunstürme entwickeln, sagen die Forscher. In der Zwischenzeit schauen sie sich auch die verfügbaren Daten genauer an, um zu sehen, ob sie weitere Informationen über Dark Spot Jr. finden können, um zu überprüfen, ob der kleinere Sturm oder Teile davon möglicherweise schon etwas länger andauern.
Wenn Hubble im Rahmen des Outer Planet Atmospheres Legacy-Programms das nächste Mal sein glänzendes Auge auf Neptun richtet, werden Wissenschaftler in der Tat sehr gespannt sein, was NDS-2018 tut.
Die Forschungsergebnisse des Teams wurden auf der vorgestellt Herbsttreffen 2020 der American Geophysical Union .