Tijdens de routinematige jaarlijkse monitoring van het weer op de buitenste planeten van ons zonnestelsel, NASA's Hubble-ruimtetelescoop heeft een nieuwe mysterieuze donkere storm op Neptunus ontdekt en een frisse kijk gegeven op een langlevende storm die rond het noordpoolgebied op Uranus cirkelt.

zoals de aarde, Uranus en Neptunus hebben seizoenen, die waarschijnlijk enkele van de functies in hun atmosfeer aansturen. Maar hun seizoenen zijn veel langer dan op aarde, decennia in plaats van maanden.

De nieuwe Hubble-weergave van Neptunus toont de donkere storm, gezien in het midden bovenaan. Verschijnen tijdens de zuidelijke zomer van de planeet, de functie is de vierde en laatste mysterieuze donkere vortex die sinds 1993 door Hubble is vastgelegd. Twee andere donkere stormen werden in 1989 ontdekt door het ruimtevaartuig Voyager 2 toen het langs de afgelegen planeet vloog. Vanaf dat moment, alleen Hubble had de gevoeligheid in blauw licht om deze ongrijpbare kenmerken te volgen, die snel zijn verschenen en vervaagd. Een onderzoek onder leiding van de Universiteit van Californië, Berkeley, student Andrew Hsu schat dat de donkere vlekken elke vier tot zes jaar op verschillende breedtegraden verschijnen en na ongeveer twee jaar verdwijnen.

Hubble ontdekte de laatste storm in september 2018 op het noordelijk halfrond van Neptunus. De functie is ongeveer 6, 800 mijl breed.

Rechts van de donkere functie zijn helderwitte 'metgezelwolken'. Hubble heeft soortgelijke wolken waargenomen bij eerdere vortexen. De heldere wolken vormen wanneer de stroom van omgevingslucht wordt verstoord en naar boven wordt geleid over de donkere vortex, waardoor gassen bevriezen tot methaanijskristallen. Deze wolken zijn vergelijkbaar met wolken die verschijnen als pannenkoekvormige kenmerken wanneer lucht over bergen op aarde wordt geduwd (hoewel Neptunus geen vast oppervlak heeft). De lange, dunne wolk links van de donkere vlek is een voorbijgaand kenmerk dat geen deel uitmaakt van het stormsysteem.

Het is onduidelijk hoe deze stormen ontstaan. Maar zoals Jupiters Grote Rode Vlek, de donkere draaikolken wervelen in een anticyclonale richting en lijken materiaal van diepere niveaus in de atmosfeer van de ijsreus naar boven te halen.

De Hubble-waarnemingen tonen aan dat al in 2016, verhoogde wolkenactiviteit in de regio ging vooraf aan het verschijnen van de vortex. De afbeeldingen geven aan dat de wervels zich waarschijnlijk dieper in de atmosfeer van Neptunus ontwikkelen, wordt pas zichtbaar wanneer de top van de storm grotere hoogten bereikt.

De momentopname van Uranus, zoals het beeld van Neptunus, onthult een dominant kenmerk:een enorme heldere stormachtige wolkenkap over de noordpool.

Wetenschappers denken dat deze nieuwe functie het resultaat is van de unieke rotatie van Uranus. In tegenstelling tot elke andere planeet in het zonnestelsel, Uranus wordt bijna op zijn kant gekanteld. Door deze extreme helling, tijdens de zomer van de planeet schijnt de zon bijna direct op de noordpool en gaat nooit onder. Uranus nadert nu het midden van zijn zomerseizoen, en het poolkapgebied wordt steeds prominenter. Deze poolkap kan zijn gevormd door seizoensveranderingen in de atmosferische stroming.

Aan de rand van de poolstorm bevindt zich een grote, compacte methaan-ijswolk, die soms helder genoeg is om door amateurastronomen te worden gefotografeerd. Een smalle wolkenband omringt de planeet ten noorden van de evenaar. Het is een raadsel hoe banden zoals deze beperkt zijn tot zulke smalle breedtes, omdat Uranus en Neptunus zeer brede naar het westen waaiende windstralen hebben.

Beide planeten zijn geclassificeerd als ijsreuzenplaneten. Ze hebben geen vast oppervlak, maar mantels van waterstof en helium die een waterrijk interieur omringen, zelf misschien gewikkeld rond een rotsachtige kern. Methaan uit de atmosfeer absorbeert rood licht, maar laat blauwgroen licht terug in de ruimte verstrooien, waardoor elke planeet een cyaan tint krijgt.

De nieuwe beelden van Neptunus en Uranus zijn afkomstig van het Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL)-programma, een langlopend Hubble-project, geleid door Amy Simon van NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, die jaarlijks wereldkaarten van de buitenste planeten van ons zonnestelsel vastlegt wanneer ze zich in hun banen het dichtst bij de aarde bevinden. OPAL's belangrijkste doelen zijn het bestuderen van seizoensveranderingen op de lange termijn, evenals het vastleggen van relatief voorbijgaande gebeurtenissen, zoals het verschijnen van de donkere vlek van Neptunus. Deze donkere stormen kunnen zo vluchtig zijn dat in het verleden sommige van hen zijn verschenen en verdwenen tijdens meerjarige hiaten in Hubble's waarnemingen van Neptunus. Het OPAL-programma zorgt ervoor dat sterrenkundigen er geen één meer over het hoofd zien.

Deze afbeeldingen maken deel uit van een plakboek met Hubble-kiekjes van Neptunus en Uranus die de weerpatronen in de loop van de tijd volgen op deze verre, koude planeten. Net zoals meteorologen het weer op aarde niet kunnen voorspellen door een paar snapshots te bestuderen, astronomen kunnen de atmosferische trends op de planeten van het zonnestelsel niet volgen zonder regelmatig herhaalde waarnemingen. Astronomen hopen dat Hubble's langetermijnmonitoring van de buitenste planeten hen zal helpen de mysteries te ontrafelen die nog steeds bestaan ​​over deze verre werelden.

Het analyseren van het weer op deze werelden zal wetenschappers ook helpen de diversiteit en overeenkomsten van de atmosferen van planeten in het zonnestelsel beter te begrijpen, inclusief aarde.