Dünya gibi, Uranüs ve Neptün de mevsime sahiptir ve sonuç olarak hava modellerinde değişiklikler yaşarlar. Ancak Dünya'nın aksine, bu gezegenlerdeki mevsimler aylardan ziyade yıllarca sürer ve hava durumu modelleri Dünya standartlarına göre hayal edilemeyecek bir ölçekte gerçekleşir. Bunun güzel bir örneği, Neptün ve Uranüs'ün atmosferinde gözlemlenen ve Neptün’ün ünlü Büyük Karanlık Noktası’nı içeren fırtınalardır.
Uranüs ve Neptün'ü yıllık izleme rutini sırasında NASA'lar Hubble uzay teleskobu (HST) kısa bir süre önce her iki gezegenin hava durumu kalıplarının güncellenmiş gözlemlerini sundu. Hubble, Neptün'de yeni ve gizemli bir fırtınayı tespit etmenin yanı sıra, Uranüs'ün kuzey kutbu çevresindeki uzun ömürlü bir fırtınaya yeni bir görünüm verdi. Bu gözlemler HubbleDış gezegenler hakkındaki anlayışımızı geliştirmek için uzun vadeli misyonu.
Yeni görüntüler uzun vadeli Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL) programının bir parçası olarak alındı Hubble NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden Amy Simon liderliğindeki bir proje. Her yıl, bu program Güneş Sistemimizin dış gezegenlerinin dünya haritalarını Dünya'ya en yakın olduklarında yakalar. OPAL’ın temel hedeflerinden biri, uzun vadeli mevsimsel değişiklikleri ve karanlık noktaların ortaya çıkması gibi nispeten geçici olayları incelemektir.
Onları tespit etmek kolay bir iş değildir, çünkü bu karanlık noktalar hızlı bir şekilde ortaya çıkar ve nispeten kısa ömürlüdür, Hubble'ın Neptün gözlemlerindeki çok yıllı boşluklar sırasında bazılarının ortaya çıktığı ve kaybolduğu noktaya kadar. Bu, gökbilimcilerin bir başkasını kaçırmamalarını sağlamak olan OPAL programının bir başka hedefidir.
Kabaca 11.000 km (6.800 mi) çapında olan bu son karanlık nokta, gezegenin üst merkezinde yer almaktadır. Hubble ilk olarak Neptün’ün güney yarımküresinin yaz yaşadığı Eylül 2018'de gördü. Bu, güney yarımkürede ısınmanın kuzeyde hava modellerinin daha dramatik hale gelmesine neden olduğu gezegendeki mevsimsel değişiklik ile tutarlıdır.
Bu fırtınaların nasıl oluştuğu belirsiz olsa da, Simon ve OPAL ekibi tarafından yapılan yeni araştırmalar, hızlı bir şekilde oluştuğunu, dört ila altı yıl sürdüğünü ve daha sonra iki yıl boyunca ortadan kaybolduğunu gösteriyor. Jüpiter'in Büyük Kırmızı Noktası gibi, karanlık girdaplar da anti-siklonik bir yönde girdap gibi görünüyor ve malzemeyi buz devinin atmosferindeki daha derin seviyelerden araştırıyor gibi görünüyor.
Aslında, 2016'dan beri elde edilen Hubble gözlemleri, girdapların muhtemelen Neptün'ün atmosferinde daha derin geliştiğini ve sadece fırtınanın tepesi daha yüksek irtifalara ulaştığında görünür hale geldiğini gösteriyor. Bu arada, Hubble görüntülerinde karanlık özelliğin sağındaki parlak beyaz lekeler olarak görünen "tamamlayıcı bulutlar" eşlik eder.
Bu bulutlar, girdaplar ortam havasının akışının fırtına üzerinde yukarı doğru yönlendirilmesine neden olduğunda donan metan buzlarından oluşur. Karanlık noktanın solundaki uzun, ince bulut, fırtına sisteminin bir parçası olmayan geçici bir özelliktir. Aynı şey, kuzey kutbu boyunca geniş bir parlak bulut başlığı gösteren Uranüs için de geçerlidir.
Uranüs’ün durumunda, bilim adamları bunun Uranüs’ün ekseninin Güneş’in ekvatoruna göre 90 ° 'nin üzerinde eğildiği benzersiz yöneliminin bir sonucu olduğuna inanıyorlar. Uranüs pratik olarak yörüngesinde döndüğünden, Güneş kuzey yarımkürede yaz aylarında neredeyse doğrudan kuzey kutbuna parlar. Şu anda, Uranüs kutup mevsiminin daha belirgin görünmesini sağlayan yaz sezonunun ortasına yaklaşıyor.
Bu polar kapak, atmosferik akıştaki mevsimsel değişikliklerin bir sonucu olabilir ve buna görüntüdeki kenarına yakın büyük, kompakt bir metan-buz bulutu eşlik eder. Ekvatorun kuzeyindeki gezegeni çevreleyen dar bir bulut bandı da görülebilir. Bu, Uranüs ve Neptün hakkında bir başka gizem, bu gibi bantlar, gezegenin bu kadar batıya doğru esen rüzgar jetlerine sahip olduğunda bu kadar dar genişliklerle nasıl sınırlandırılıyor.
Bu, Hubble tarafından 1993'ten beri görülen dördüncü gizemli girdap ve gökbilimciler bu fenomenlerin ilk farkına varmasından bu yana altıncı. İlk iki karanlık nokta, Yolcu 2 1989 yılında Neptün'ün tarihi uçuşunu gerçekleştirdi. Hubble uzay teleskobu mavi ışığa duyarlılığı nedeniyle bu özellikleri takip edebilmiştir.
Bu görüntüler, Neptün ve Uranüs'ün Hubble anlık görüntülerinin, zaman içinde gezegenin hava durumu modellerini izleyen büyüyen bir veritabanının bir parçasıdır. Gökbilimciler dünyadaki hava durumunu uzun vadeli eğilimlere göre nasıl tahmin ediyorlar gibi, astronomlar da Hubble'ın dış gezegenleri uzun süreli izlemesinin, atmosferleri hakkında kalıcı gizemleri çözmelerine yardımcı olacağını umuyorlar.
Bu dünyalardaki hava durumunu analiz etmek, Güneş Sistemi'ndeki atmosfer çeşitliliği ve benzerlikleri hakkındaki anlayışımızı da geliştirecektir. Sonunda, bu, güneş dışı gezegenler ve onların atmosferleri hakkındaki anlayışımızı bildirmek için uzun bir yol kat edebilir, hatta belki de hayatı destekleyip destekleyemeyeceklerini belirlememize yardımcı olabilir.
