Як і Земля, Уран і Нептун в результаті сезону і зазнають змін у погодних ситуаціях. Але на відміну від Землі, сезони на цих планетах тривають роками, а не місяцями, а погоди відбуваються в масштабах, немислимих за земними мірками. Хороший приклад - бурі, які спостерігалися в атмосфері Нептуна та Урана, до яких належить відома Велика темна пляма Нептуна.
Під час щорічного спостереження за Ураном і Нептуном, НАСА Космічний телескоп Хаббл (HST) нещодавно оновлював спостереження за погодними схемами обох планет. Окрім того, що помітив нову таємничу бурю на Нептуні, Хаббл по-новому оглянув довгоживучу бурю навколо північного полюса Урана. Ці спостереження є частиною ХабблБагаторічна місія покращити наше розуміння зовнішніх планет.
Нові знімки були зроблені в рамках довгострокової програми “OPAL” (“Outer Planet Atmospheres Atmospheres”). Хаббл проект під керівництвом Емі Саймон з Центру космічних польотів NASA Goddard. Щороку ця програма фіксує глобальні карти зовнішніх планет нашої Сонячної системи, коли вони найближчі до Землі. Однією з ключових цілей OPAL є вивчення довгострокових сезонних змін та порівняно перехідних подій, таких як поява темних плям.
Виявити їх непросте завдання, оскільки ці темні плями з’являються швидко і відносно недовговічні, до того моменту, коли деякі можуть з’являтися і зникати під час багаторічних прогалин у спостереженнях Хаббла за Нептуном. Це ще одна мета програми OPAL, яка полягає в тому, щоб астрономи не пропустили ще одну.
Ця остання темна пляма, що має діаметр приблизно 11 000 км (6 800 миль), з’являється у верхньому центрі планети. Хаббл вперше помітили це у вересні 2018 року, коли південне півкуля Нептуна переживало літо. Це узгоджується із сезонними змінами на планеті, коли потепління в південній півкулі змушує зміни погоди на півночі.
Хоча незрозуміло, як саме формуються ці бурі, нові дослідження Саймона та команди OPAL свідчать, що вони формуються швидко, тривають від чотирьох до шести років, а потім зникають протягом двох років. Як і у Великої Червоної плями Юпітера, темні вихори кружляють у антициклонічному напрямку і, здається, виривають матеріал із глибших рівнів в атмосфері льодового гіганта.
Насправді спостереження Хаббла, отримані з 2016 року, схоже, свідчать про те, що вихори, ймовірно, розвиваються глибше в атмосфері Нептуна і стають видимими лише тоді, коли вершина шторму досягає більшої висоти. Тим часом їх супроводжують "супутні хмари", які на зображеннях Хаббла видно як яскраво-білі плями праворуч від темної функції.
Ці хмари складаються з метанових льодів, які замерзають, коли вихори призводять до того, що потік навколишнього повітря буде перевернуто вгору над штормом. Довга тонка хмара зліва від темної плями є тимчасовою особливістю, яка не є частиною штормової системи. Те ж саме стосується і Урана, який показує величезну яскраву шапку хмари через північний полюс.
У випадку Урану вчені вважають, що це результат унікальної орієнтації Урана, де його вісь нахилена на 90 ° відносно екватора Сонця. Оскільки Уран обертається практично на боці, Сонце світить майже прямо на північний полюс влітку в північній півкулі. В даний час Уран наближається до середини свого літнього сезону, завдяки чому область полярних шапок стає більш помітною.
Ця полярна шапка може бути результатом сезонних змін атмосферного потоку і супроводжується великою компактною метано-льодовою хмарою біля її краю на зображенні. Також видно вузьку хмарну смугу, яка оточує планету на північ від екватора. Це ще одна таємниця щодо Урана та Нептуна, яка полягає в тому, як подібні смуги обмежуються такими вузькими ширинами, коли планети мають такі широкі вітряні струми на захід.
Це четвертий таємничий вихор, зображений Хабблом з 1993 року, і шостий з тих пір, як астрономам стало відомо про ці явища. Перші дві темні плями були виявлені Вояджер 2 космічний корабель, як він здійснив історичну проліт Нептуна в 1989 році. З тих пір тільки Космічний телескоп Хаббл вдалося відстежити ці особливості через чутливість до синього світла.
Ці зображення є частиною зростаючої бази даних знімків Хаббла Нептуна та Урана, які відстежують погодні зміни планети з часом. Так само, як метеорологи прогнозують погоду на Землі на основі довгострокових тенденцій, астрономи сподіваються, що тривалий моніторинг Хаббла за зовнішніми планетами допоможе їм розгадати постійні таємниці щодо їх атмосфери.
Аналіз погоди на цих світах також покращить наше розуміння різноманітності атмосфер у Сонячній системі, а також їх подібності. Зрештою, це також може пройти довгий шлях до інформування нашого розуміння позасонячних планет та їх атмосфери, можливо навіть допомогти нам визначити, чи можуть вони підтримувати життя чи ні.
