Pressemeddelelse

Forbavsende ændringer i Neptuns temperatur fanget blandt andet med ESO-teleskop

11. april 2022

Planeten Neptuns atmosfæretemperaturer er fulgt igennem 17 år af et internationalt hold astronomer, og Neptuns globale temperaturer viser et overraskende fald, efterfulgt af en dramatisk opvarmning omkring planetens sydpol. Observationerne er gjort med ESOs Very Large Telescope.

 

"Det var en uventet ændring," siger Michael Roman, som er postdoctoral research associate ved University of Leicester, UK, og hovedforfatter på en videnskabelig artikel, som offentliggøres idag i The Planetary Science Journal. "Vi har observeret Neptun i det, som svarer til tidlig sommer på dens sydpol, så vi havde forventet, at temperaturerne langsomt blev højere; ikke lavere."

Neptun har ligesom Jorden årstider, som er koblet til dens kredsløb om Solen. På Neptun varer hver årstid blot omkring 40 år, fordi dens år svarer til 165 jordår. Siden 2005 har det været sommer på Neptuns sydlige halvkugle, og astronomerne har ivrigt ventet på at se, hvordan temperaturerne ville ændre sig efter Sommersolhverv på den sydlige halvkugle.

Forskerne har studeret næsten 100 billeder af Neptun optaget i termisk infrarøde bølgelængder hen over en periode på 17 år, for at kunne sammenstykke de overordnede tendenser i planetens temperaturudviklinger i større detaljer end det før er gjort.

Deres data viste, at på trods af, at sommeren er på vej, så skete der en trinvis nedkøling over det meste af planeten igennem de sidste to årtier. Den globale gennemsnitstemperatur for Neptun faldt 8°C imellem 2003 og 2018.

Det var så en overraskelse for astronomerne at opdage en dramatisk opvarmning af Neptuns Sydpol i løbet af de seneste to års observationer. Temperaturerne steg hurtigt 11°C imellem 2018 og 2020. At Neptun har en varm polær hvirveldannelse har været vidst i mange år, men man har aldrig før set en så hurtig polær opvarmning.

"Vore data dækker mindre end halvdelen af en Neptun-årstid, så ingen forventede at se store og hurtige forandringer," siger medforfatter Glenne Orton, som er senior research scientist at Caltech’s Jet Propulsion Laboratory (JPL) i USA.

Astronomerne har målt Neptuns temperaturer med termiske kameraer, som måler det infrarøde lys, som udsendes fra astronomiske objekter. Til analysen her har forskerholdet kombineret alle eksisterende billeder af Neptun, som er indsamlet igennem de sidste to årtier med jordbaserede teleskoper. De har studeret det infrarøde lys, som udsendes fra et lag i Neptuns atmosfære, som kaldes stratosfæren. På den måde har forskerholdet opbygget et billede af Neptuns temperatur og variationerne i løbet af en del af sommerperioden på den sydlige halvkugle.

Da Neptun er omkring 4,5 milliarder kilometer borte fra Solen, og dermed meget kold, når planetens gennemsnitstemperatur op på omkring -220°C, og det er ikke nogen let sat at måle temperaturen fra Jorden. "Denne type undersøgelser er kun mulige med følsomme infrarøde billeder fra store teleskoper som for eksempel VLT, som kan observere Neptun i detaljer, og den slags har kun været muligt i de seneste omkring 20 år," siger medforfatter Leigh Fletcher, som er professor ved University of Leicester.

Omkring en tredjedel af alle de billeder, som er taget, kommer fra instrumentet på VLT, som kaldes VLT Imager and Spectrometer for mid-InfraRed (VISIR) i Chiles Atacamaørken. Teleskopets spejldiameter og dets højde over havoverfladen giver det en meget høj  opløsningsevne og datakvalitet. Dermed får man de klareste billeder af Neptun. Forskerne brugte også data fra NASAs Spitzer Rumteleskop og billeder fra Gemini South teleskopet i Chile, Subaru Teleskopet, Keck Teleskopet og Gemini North Teleskopet, som alle befnder sig på Hawai'i.

Neptuns temperaturvariationer var helt uventede, og astronomerne véd endnu ikke, hvad årsagen til dem er. Det kan skyldes ændringer i Neptuns stratosfæriske kemi, tilfældige forandringer i vejrsystemerne eller måske endda  Solens cyklus. Det bliver nødvendigt med flere observationer i de følgende år for at finde årsagerne til disse svingninger. Fremtidens jordbaserede teleskoper som for eksempel ESOs  Extremely Large Telescope (ELT) vil kunne observere temperaturforandringer af denne slags i endnu større detalje, og NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope vil kunne levere helt uovertrufne nye kortlægninger af kemiske og temperaturmæssige forhold i Neptuns atmosfære.

"Jeg tror at Neptun er så yderst spændende for mange af os, fordi vi stadig véd så lidt om planeten," siger Roman. "Alt det her peger imod at der er mere komplicerede forhold i Neptuns atmosfære, og ændringerne i tidens løb end ventet."

Mere information

 

Forskningsresultaterne her offentliggøres idag i en artikel med titlen “Sub-Seasonal Variation in Neptune’s Mid-Infrared Emission” i tidsskriftet The Planetary Science Journal (doi:10.3847/PSJ/ac5aa4).

Forskerholdet består af M. T. Roman and L. N. Fletcher (School of Physics and Astronomy, University of Leicester, UK), G. S. Orton (Jet Propulsion Laboratory/California Institute of Technology, California, USA), T. K. Greathouse (Southwest Research Institute, San Antonio, TX, USA), J. I. Moses (Space Science Institute, Boulder, CO, USA), N. Rowe-Gurney (Department of Physics and Astronomy, Howard University, Washington DC, USA; Astrochemistry Laboratory, NASA/GSFC, Greenbelt, MD, USA; Center for Research and Exploration in Space Science and Technology, NASA/GSFC, Greenbelt, MD, USA), P. G. J. Irwin (University of Oxford Atmospheric, Oceanic, and Planetary Physics, Department of Physics Clarendon Laboratory, Oxford, UK), A. Antuñano (UPV/EHU, Escuela Ingernieria de Bilbao, Spanien), J. Sinclair (Jet Propulsion Laboratory/California Institute of Technology, California, USA), Y. Kasaba (Planetary Plasma and Atmospheric Research Center, Graduate School of Science, Tohoku University, Japan), T. Fujiyoshi (Subaru Telescope, National Astronomical Observatory of Japan, HI, USA), I. de Pater (Department of Astronomy, University of California at Berkeley, CA, USA), and H. B. Hammel (Association of Universities for Research in Astronomy, Washington DC, USA).

 

European Southern Observatory (ESO) gør det muligt for forskere fra hele Verden at udforske Universets hemmeligheder til nytte for os alle. Vi designer, bygger og driver jordbaserede observatorier i verdensklasse - og herfra kan astronomerne dykke ned i spændende spørgsmål og sprede glæden ved astronomien, samtidig med at det internationale samarbejde omkring astronomi styrkes. ESO blev stiftet som en tværnational organisation i 1962, og idag støttes ESO af 16 medlemstater (Belgien, Danmark, Finland, Frankrig, Irland, Italien, Nederlandene, Polen, Portugal, Spanien, Sverige, Schweiz, Storbritannien, Tjekkiet, Tyskland og Østrig ) med Chile som værtsnation og med Australien som strategisk partner. ESOs hovedkvarter, besøgscenter og planetarium - ESO Supernova - befinder sig tæt ved München i Tyskland, og Atacamaørkenen i Chile er stedet, hvor vore teleskoper er opstillet; i et område hvor der er enestående muligheder for at observere himlen. ESO driver tre observatorier: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO Very Large Telescope og det tilhørende Very Large Telescope Interferometer, og desuden to oversigtsteleskoper: VISTA, som opererer i det infrarøde og VLT Survey Telescope i det synlige bølgelængdeområde. På Paranal vil ESO ligeledes sørge for driften af Cherenkov Telescope Array South, som bliver Verdens største og mest følsomme observatorium for gammastråler. Sammen med en række internationale partnere driver ESO APEX og ALMA på Chajnantorhøjsletten. Det er to anlæg, som observerer himlen i millimeter- og submillimeterområderne. På Cerro Armazones tæt ved Paranal bygges for tiden "Verdens største himmeløje" - ESOs Extremely Large Telescope. Fra vore kontorer i Santiago, Chile understøtter vi vort arbejde i landet, og samarbejder med partnere i Chile og med hele samfundet.

Links

 

•  
• Forskningsartiklen
• fotos af VLT
• Mere om ESOs Extremely Large Telescope

·       ·  For journalister: abonnér på vore pressemeddelelser under embargo for forlods at kunne modtage dem på dit eget sprog.

·       ·  For forskerne: Har du en god historie, så send os et tip

Kontakter

Michael Roman
School of Physics and Astronomy, University of Leicester
Leicester, UK
E-mail: m.t.roman@leicester.ac.uk

Glenn Orton
Caltech’s Jet Propulsion Laboratory (JPL)
Pasadena, California, US
E-mail: glenn.s.orton@jpl.nasa.gov

Leigh Fletcher
School of Physics and Astronomy, University of Leicester
Leicester, UK
Tel: + 44 (0)116 252 3585
E-mail: leigh.fletcher@le.ac.uk

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 0
E-mail: press@eso.org

Ole J. Knudsen (Pressekontakt Danmark)
ESOs formidlingsnetværk og Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
E-mail: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso2206 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.