Como la Tierra, Urano y Neptuno tienen estaciones y experimentan cambios en los patrones climáticos como resultado. Pero a diferencia de la Tierra, las estaciones en estos planetas duran años en lugar de meses, y los patrones climáticos ocurren en una escala inimaginable para los estándares de la Tierra. Un buen ejemplo son las tormentas que se han observado en la atmósfera de Neptuno y Urano, que incluyen el famoso Gran Punto Oscuro de Neptuno.
Durante su rutina anual de monitoreo de Urano y Neptuno, la NASA telescopio espacial Hubble (HST) recientemente proporcionó observaciones actualizadas de los patrones climáticos de ambos planetas. Además de detectar una nueva y misteriosa tormenta en Neptuno, Hubble proporcionó una nueva mirada a una tormenta de larga duración alrededor del polo norte de Urano. Estas observaciones son parte de HubbleLa misión a largo plazo de mejorar nuestra comprensión de los planetas exteriores.
Las nuevas imágenes fueron tomadas como parte del programa Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL), un programa a largo plazo. Hubble proyecto dirigido por Amy Simon del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. Cada año, este programa captura mapas globales de los planetas exteriores de nuestro Sistema Solar cuando están más cerca de la Tierra. Uno de los objetivos clave de OPAL es estudiar los cambios estacionales a largo plazo y los eventos relativamente transitorios, como la aparición de manchas oscuras.
Detectarlos no es una tarea fácil, ya que estos puntos oscuros aparecen rápidamente y tienen una vida relativamente corta, hasta el punto de que algunos pudieron haber aparecido y desaparecido durante brechas de varios años en las observaciones de Hubble de Neptuno. Este es otro objetivo del programa OPAL, que es garantizar que los astrónomos no se pierdan otro.
Este último punto oscuro, que mide aproximadamente 11,000 km (6,800 millas) de diámetro, aparece en el centro superior del planeta. Hubble Lo vio por primera vez en septiembre de 2018, cuando el hemisferio sur de Neptuno estaba experimentando el verano. Esto es consistente con el cambio estacional en el planeta, donde el calentamiento en el hemisferio sur hace que los patrones climáticos se vuelvan más dramáticos en el norte.
Si bien no está claro exactamente cómo se forman estas tormentas, una nueva investigación de Simon y el equipo de OPAL indica que se forman rápidamente, duran de cuatro a seis años y luego desaparecen en el transcurso de dos años. Al igual que la Gran Mancha Roja de Júpiter, los vórtices oscuros giran en una dirección anticiclónica y parecen extraer material de niveles más profundos en la atmósfera del gigante de hielo.
De hecho, las observaciones del Hubble obtenidas desde 2016 parecen indicar que los vórtices probablemente se desarrollan más profundamente en la atmósfera de Neptuno y se vuelven visibles solo cuando la parte superior de la tormenta alcanza altitudes más altas. Mientras tanto, van acompañados de "nubes compañeras", que son visibles en las imágenes del Hubble como parches blancos brillantes a la derecha de la característica oscura.
Estas nubes están compuestas de helados de metano que se congelan cuando los vórtices hacen que el flujo de aire ambiental se desvíe hacia arriba sobre la tormenta. La nube larga y delgada a la izquierda del punto oscuro es una característica transitoria que no forma parte del sistema de tormentas. Lo mismo es cierto de Urano, que muestra una vasta capa de nubes brillantes a través del polo norte.
En el caso de Urano, los científicos creen que esto es el resultado de la orientación única de Urano, donde su eje está inclinado más de 90 ° en relación con el ecuador del Sol. Debido a que Urano orbita prácticamente de lado, el Sol brilla casi directamente sobre el polo norte durante el verano en el hemisferio norte. En la actualidad, Urano se acerca a la mitad de su temporada de verano, lo que hace que la región del casquete polar aparezca de manera más prominente.
Este casquete polar puede ser el resultado de cambios estacionales en el flujo atmosférico, y está acompañado por una gran nube compacta de metano-hielo cerca de su borde en la imagen. También es visible una estrecha banda de nubes que rodea el planeta al norte del ecuador. Este es otro misterio sobre Urano y Neptuno, que es cómo las bandas como estas están confinadas a anchos tan estrechos cuando el planeta tiene chorros de viento tan amplios que soplan hacia el oeste.
Este es el cuarto vórtice misterioso fotografiado por Hubble desde 1993 y el sexto desde que los astrónomos se dieron cuenta de estos fenómenos. Los primeros dos puntos oscuros fueron descubiertos por el Voyager 2 nave espacial, ya que hizo su sobrevuelo histórico de Neptuno en 1989. Desde entonces, solo el telescopio espacial Hubble ha podido rastrear estas características debido a su sensibilidad a la luz azul.
Estas imágenes son parte de una creciente base de datos de instantáneas de Neptuno y Urano del Hubble que rastrean los patrones climáticos del planeta a lo largo del tiempo. Al igual que los meteorólogos predicen el clima en la Tierra basándose en tendencias a largo plazo, los astrónomos esperan que el monitoreo a largo plazo del Hubble de los planetas exteriores les ayude a desentrañar los misterios perdurables sobre sus atmósferas.
Analizar el clima en estos mundos también mejorará nuestra comprensión de la diversidad de las atmósferas en el Sistema Solar, así como sus similitudes. Al final, esto también podría contribuir en gran medida a informar nuestra comprensión de los planetas extrasolares y sus atmósferas, tal vez incluso ayudándonos a determinar si pueden o no soportar la vida.
