A Storm's a-Brewing on Neptune

En massiv ny storm bildas på Neptune, liknande system som upptäckts av rymdskeppet Voyager 2 när det passerade planeten 1989. Upptäckt av astronomer som använder Hubble Space Telescope, markerar detta första gången ett sådant system, först upptäcks i bilder tagna i 2018, har setts under dess bildning.

I likhet med den stora röda fläcken på Jupiter, bildas de stora mörka fläckarna på Neptun av högtryckssystem i den planetens atmosfär. Detta är annorlunda än vår egen hemvärld, där stormar bildas inom områden med lågtryck. Genom att studera mekanismerna för dessa system hoppas forskare att bättre förstå både vårt eget solsystem och planeter som kretsar kring andra stjärnor.

”Om du studerar exoplaneterna och vill förstå hur de fungerar måste du verkligen förstå våra planeter först. Vi har så lite information om Uranus och Neptun, ”sa Amy Simon, en planetforskare vid NASA: s Goddard Space Flight Center.

Planeten Neptun i två olika kompositfoton. I Hubble-bilden till vänster ser vi den nyupptäckta mörka stormen omgiven av vita moln som sitter högre i atmosfären. Till höger ses den

Utvecklingen av moln två år innan bildandet av den nya mörka fläcken antyder att dessa stormar börjar långt djupare i Neptuns atmosfär än astronomer tidigare trott.

Kommande och gåningar av rymdskepp och stormar

När Voyager 2 passerade Neptune i slutet av sin rundtur i det yttre solsystemet, registrerade rymdskeppet bilder av två stormsystem, som astronomer kallade "The Great Dark Spot" och "Dark Spot 2." Den största av dessa var ungefär jordens storlek. Men när Hubble Space Telescope satte syn på Neptune på 1990-talet, var dessa funktioner inte längre synliga. Detta kom som en överraskning för astronomer, eftersom den stora röda fläcken på Jupiter har varit synlig sedan 1830 och kan ha bildats för 350 år sedan.

"En studie som leds av University of California, Berkeley, studenterstudent Andrew Hsu uppskattade att de mörka fläckarna uppträder var fjärde till sex år på olika breddgrader och försvinner efter cirka två år," förklarar NASA-tjänstemän.

The Great Red Spot på Jupiter stabiliseras av tunna jetströmmar på vardera sidan av systemet. Bildkredit: NASA

The Great Red Spot på Jupiter hålls på plats av tunna jetströmmar på vardera sidan, vilket förhindrar stormen från att röra sig norr eller söder. Sådant skydd är inte en del av atmosfären i Neptune, där vindar blåser genom mycket bredare band. Här på solsystemets mest avlägsna planet rör sig vindar nära ekvatorn västerut, medan vindar närmare polerna blåser i östlig riktning. Stormar på den världen svävar vanligtvis mellan dessa breddegrader innan de bryts upp.

Brygga upp en storm

Medan forskarna studerade en liten mörk plats som först sett i Neptuns atmosfär 2015, såg de en separat samling av små vita moln på norra halvklotet. De bildades senare till en ny storm, nästan identisk i storlek och form som den stora mörka fläcken som Voyager såg. Denna enorma storm mäter nästan 11 000 km (6 800 mil) i längd.

De vita molnen som föregår stormsystemet på Neptun kan likna linsformiga moln på jorden, som dessa sett över Mt. Shasta. Bildkredit: rubengarciajrphotography / Flickr

Moln utvecklas högt i atmosfären i Neptun från iskristaller av metan, vilket skapar vita moln. Forskare antar att de bildas ovanför stormar, hur linsformiga moln svävar nära toppen av bergen i vår egen hemvärld. I detta fall blev dessa vita moln ljusare strax innan den mörka regionen blev synlig för Hubble. Datormodeller antyder att de mest massiva stormarna föregås av de ljusaste molnen.

”Platsen ligger på norra halvklotet och driver långsammare västerut än de omgivande vindarna. Mörka fläckar kan bara identifieras i synligt ljus, på grund av deras starka absorption vid blå våglängder, och bara Hubble-rymdteleskopet har tillräcklig rumslig upplösning för att upptäcka dem, ”förklarar utredare i ett papper publicerat i Geophysical Research Letters.

Neptune klassificeras som en isjätte, sammansatt av en stenig kärna, omgiven av en vattenrika inre, täckt i lager av väte och helium. Uranus, en liknande planet som Neptun, har för närvarande ett ljust, stormigt molnlock runt dess norra pol. Metan i atmosfären i både Uranus och Neptune reflekterar blågrönt ljus, vilket ger varje värld en blåaktig nyans.

Även om vindhastigheter inom en storm på Neptun aldrig har mätts direkt, tror astronomer att de kan nå hastigheter upp till 360 kilometer (nästan 225 miles) per timme, ungefär samma som den högsta registrerade vindhastigheten som någonsin registrerats på jorden.