Pressmeddelande
ESO-teleskop fångar oväntade temperaturvariationer på Neptunus
11 april 2022, Skurup
Ett internationellt forskarlag har använt markbaserade teleskop, däribland Europeiska sydobservatoriets Very Large Telescope (ESO:s VLT), för att följa temperaturvariationer i Neptunus atmosfär under en 17-årsperiod. Forskarna fann en oväntad minskning av Neptunus globala temperatur, följt av en dramatisk uppvärmning av dess sydpol.
“Denna förändring var oväntad” säger Michael Roman, forskarassistent vid University of Leicester, Storbritannien, och försteförfattare på den artikel som publiceras i dag i The Planetary Science Journal. “Eftersom vi observerade Neptunus under tidig sommar på dess södra halvklot förväntade vi oss att temperaturerna långsamt skulle stiga, snarare än att sjunka.”
Precis som jorden har Neptunus årstider under sitt omlopp kring solen.Men eftersom planetens omloppstid kring solen är 165 jordår varar en årstid på Neptunus cirka 40 jordår. Sedan 2005 har det varit sommar på Neptunus södra halvklot och astronomerna var nyfikna på hur temperaturen i atmosfären skulle förändras efter vårdagjämningen.
Forskarna studerade över 100 bilder av planeten tagna i termiskt infrarött ljus under 17 års tid, för att få en bättre förståelse av temperaturutvecklingen än någonsin tidigare. Observationerna visade att huvuddelen av molntäcket blev kallare under perioden, trots att den sydliga sommaren hade börjat. Den globala medeltemperaturen på Neptunus sjönk 8 grader mellan 2003 och 2018.
Astronomerna blev också överraskade av en dramatisk uppvärmning vid dess sydpol som har skett under de senaste två åren, med en temperaturökning av 11 grader mellan 2018 och 2020. Även om Neptunus varma polvirvel har varit känd under många år är så stora uppvärmningar av polarområdena inte kända på planeten sedan tidigare.
“Våra data sträcker sig över bara en halv Neptunusårstid, så det var ingen som förväntade sig så snabba och drastiska förändringar” säger Glenn Orton, medförfattare till artikeln och seniorforskare vid Caltechs Jet Propulsion Laboratory (JPL) i USA.
Astronomerna studerade Neptunus temperatur med hjälp av värmekameror som mäter den infraröda strålningen som sänds ut av astronomiska objekt. Den observerade strålningen kommer från en nivå i atmosfären som kallas stratosfären. I analysen sammanställdes alla bilder av planeten som tagits med jordmbaserade teleskop under de senaste två årtiondena. Dessa data gav en bra bild av temperaturen och dess variationer under en del av den södra sommaren.
Eftersom Neptunus ligger på 4,5 miljarder kilometers avstånd från solen är den mycket kall, med en medeltemperatur av –220 °C. Att mäta dess temperatur är därför inte någon lätt uppgift. “Studier av detta slag är bara möjliga med känsliga infraröda kameror på stora teleskop som VLT, och sådana har bara funnits i omkring 20 års tid” säger Leigh Fletcher, professor vid University of Leicester.
Omkring en tredjedel av bilderna är tagna med VISIR-instrumentet (VLT Imager and Spectrometer for mid-InfraRed) på ESO:s VLT i den chilenska Atacamaöknen. Teleskopet producerar mycket detaljerade bilder med hög kvalitet tack vare dess stora spegel och höga höjd. Forskarna använde också data från NASA:s Spitzer Space Telescope och bilder från Gemini South-teleskopet i CHile, liksom Subaru-. Keck- och Gemini North-teleskopen, samtliga på Hawaii.
Forskarna vet ännu inte orsaken till de stora temperaturvariationerna. Det kan vara relaterat till förändringar i Neptunus stratosfäriska kemi, väderfenomen, eller till och med solcykeln. Fler observationer är nödvändiga under de kommande åren för att undersöka fenomenet ytterligare. Framtida observationer med markbaserade teleskop som ESO:s Extremely Large Telescope (ELT) skulle kunna observera temperaturförändringarna med större detaljskärpa, medan NASA/ESA/CSA:s rymdbaserade James Webb-teleskop kan bidra med nya kartor över kemin och temperaturen i atmosfären.
“Jag tror att många av oss tycker Neptunus är fascinerande enbart för att vi känner till så lite om den” säger Roman. “Allt pekar mot en mer komplex bild av Neptunus atmosfär och hur den varierar med tiden.”
Mer information
Forskningsresultaten presenteras i artikeln “Sub-Seasonal Variation in Neptune’s Mid-Infrared Emission” (doi:10.3847/PSJ/ac5aa4) i dag i tidskriften The Planetary Science Journal.
Forskarlaget utgörs av M. T. Roman och L. N. Fletcher (School of Physics and Astronomy, University of Leicester, Storbritannien), G. S. Orton (Jet Propulsion Laboratory/California Institute of Technology, CA, 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, Storbritannien), 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), och H. B. Hammel (Association of Universities for Research in Astronomy, Washington DC, USA).
Det Europeiska sydobservatoriet (ESO) möjliggör för astronomer världen över att utforska universums mysterier. Vi designar, konstruerar och driver markbaserade observatorier av yppersta världsklass – som astronomer använder för att besvara spännande och utmanande frågor och för att sprida astronomisk kunskap – och driver internationella samarbeten inom astronomin. ESO startade som en mellanstatlig organisation 1962 och har i dag 16 medlemsländer (Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Irland, Italien, Nederländerna, Polen, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike), tillsammans med Chile som värdland och Australien som en strategisk partner. ESO:s högkvarter och besökscenter med planetarium, ESO Supernova, ligger nära München i Tyskland, medan teleskopen är placerade i Atacamaöknen i Chile, en unik plats för astronomiska observationer. ESO driver tre observatorier i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope och Very Large Telescope Interferometer. Där finns även två kartläggningsteleskop: VISTA som arbetar i infrarött ljus och VLT Survey Telescope som observerar i synligt ljus. Vid Paranal kommer även ESO att placera och driva Cherenkov Telescope Array South, världens största och känsligaste gammastrålningsteleskop. Tillsammans med internationella partners driver ESO de två anläggningarna APEX och ALMA på Chajnantorplatån som observerar himlen i millimeter- och submillimetervåglängder. Vid Cerro Armazones, nära Paranal, bygger vi för närvarande ESO:s Extremely Large Telescope, ”världens största öga mot himlen”. Från kontoret i Santiago, Chile, stödjer vi verksamheten i landet och samverkar med det chilenska samhället och våra samarbetspartners.
Länkar
- Forskningsartikel
- Foton på VLT
- Läs mer om ESO:s Extremely Large Telescope
- För journalister: Prenumerera på pressmeddelanden under embargo på svenska
- För astronomer: Berätta om din forskning!
Kontakter
Michael Roman
School of Physics and Astronomy, University of Leicester
Leicester, UK
E-post: m.t.roman@leicester.ac.uk
Glenn Orton
Caltech’s Jet Propulsion Laboratory (JPL)
Pasadena, California, US
E-post: 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-post: 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-post: press@eso.org
Johan Warell (Presskontakt för Sverige)
ESO:s nätverk för vetenskaplig kommunikation
Skurup, Sverige
Tel: +46-706-494731
E-post: eson-sweden@eso.org
Om pressmeddelandet
Pressmeddelande nr: | eso2206sv |
Namn: | Neptune |
Typ: | Solar System : Planet : Feature : Atmosphere |
Facility: | Very Large Telescope |
Instruments: | VISIR |
Science data: | 2022PSJ.....3...78R |
Our use of Cookies
We use cookies that are essential for accessing our websites and using our services. We also use cookies to analyse, measure and improve our websites’ performance, to enable content sharing via social media and to display media content hosted on third-party platforms.
ESO Cookies Policy
The European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO) is the pre-eminent intergovernmental science and technology organisation in astronomy. It carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities for astronomy.
This Cookies Policy is intended to provide clarity by outlining the cookies used on the ESO public websites, their functions, the options you have for controlling them, and the ways you can contact us for additional details.
What are cookies?
Cookies are small pieces of data stored on your device by websites you visit. They serve various purposes, such as remembering login credentials and preferences and enhance your browsing experience.
Categories of cookies we use
Essential cookies (always active): These cookies are strictly necessary for the proper functioning of our website. Without these cookies, the website cannot operate correctly, and certain services, such as logging in or accessing secure areas, may not be available; because they are essential for the website’s operation, they cannot be disabled.
Functional Cookies: These cookies enhance your browsing experience by enabling additional features and personalization, such as remembering your preferences and settings. While not strictly necessary for the website to function, they improve usability and convenience; these cookies are only placed if you provide your consent.
Analytics cookies: These cookies collect information about how visitors interact with our website, such as which pages are visited most often and how users navigate the site. This data helps us improve website performance, optimize content, and enhance the user experience; these cookies are only placed if you provide your consent. We use the following analytics cookies.
Matomo Cookies:
This website uses Matomo (formerly Piwik), an open source software which enables the statistical analysis of website visits. Matomo uses cookies (text files) which are saved on your computer and which allow us to analyze how you use our website. The website user information generated by the cookies will only be saved on the servers of our IT Department. We use this information to analyze www.eso.org visits and to prepare reports on website activities. These data will not be disclosed to third parties.
On behalf of ESO, Matomo will use this information for the purpose of evaluating your use of the website, compiling reports on website activity and providing other services relating to website activity and internet usage.
Matomo cookies settings:
Additional Third-party cookies on ESO websites: some of our pages display content from external providers, e.g. YouTube.
Such third-party services are outside of ESO control and may, at any time, change their terms of service, use of cookies, etc.
YouTube: Some videos on the ESO website are embedded from ESO’s official YouTube channel. We have enabled YouTube’s privacy-enhanced mode, meaning that no cookies are set unless the user actively clicks on the video to play it. Additionally, in this mode, YouTube does not store any personally identifiable cookie data for embedded video playbacks. For more details, please refer to YouTube’s embedding videos information page.
Cookies can also be classified based on the following elements.
Regarding the domain, there are:
- First-party cookies, set by the website you are currently visiting. They are stored by the same domain that you are browsing and are used to enhance your experience on that site;
- Third-party cookies, set by a domain other than the one you are currently visiting.
As for their duration, cookies can be:
- Browser-session cookies, which are deleted when the user closes the browser;
- Stored cookies, which stay on the user's device for a predetermined period of time.
How to manage cookies
Cookie settings: You can modify your cookie choices for the ESO webpages at any time by clicking on the link Cookie settings at the bottom of any page.
In your browser: If you wish to delete cookies or instruct your browser to delete or block cookies by default, please visit the help pages of your browser:
Please be aware that if you delete or decline cookies, certain functionalities of our website may be not be available and your browsing experience may be affected.
You can set most browsers to prevent any cookies being placed on your device, but you may then have to manually adjust some preferences every time you visit a site/page. And some services and functionalities may not work properly at all (e.g. profile logging-in, shop check out).
Updates to the ESO Cookies Policy
The ESO Cookies Policy may be subject to future updates, which will be made available on this page.
Additional information
For any queries related to cookies, please contact: pdprATesoDOTorg.
As ESO public webpages are managed by our Department of Communication, your questions will be dealt with the support of the said Department.