Tramonti e albe spettacolari sono sufficienti per abbagliare la maggior parte di noi, ma agli astronomi, il tramonto e l'alba sono uno spreco di buon tempo di osservazione. Vogliono un cielo veramente scuro.

Non Ned Molter, uno studente laureato in astronomia dell'Università di Berkeley. Si proponeva di dimostrare che alcuni oggetti luminosi possono essere studiati altrettanto bene durante il crepuscolo, quando altri astronomi girano i pollici, e scoprì rapidamente una nuova funzionalità su Nettuno:un sistema di tempeste quasi delle dimensioni della Terra.

"Vedere una tempesta così brillante a una latitudine così bassa è estremamente sorprendente, " disse Molter, che ha individuato il complesso della tempesta vicino all'equatore di Nettuno durante un test all'alba del crepuscolo osservando all'osservatorio W. M. Keck a Maunakea, Hawaii. "Normalmente, questa zona è molto tranquilla e vediamo solo nuvole luminose nelle bande di media latitudine, quindi avere una nuvola così enorme che si trova proprio all'equatore è spettacolare."

Questo enorme sistema di tempeste, che è stato trovato in una regione dove nessuna nuvola luminosa è mai stata vista prima, è circa 9, 000 chilometri di lunghezza, o un terzo delle dimensioni del raggio di Nettuno, che copre almeno 30 gradi sia in latitudine che in longitudine. Molter lo ha osservato diventare molto più luminoso tra il 26 giugno e il 2 luglio.

"Storicamente, nuvole molto luminose sono state occasionalmente viste su Nettuno, ma di solito a latitudini più vicine ai poli, da 15 a 60 gradi nord o sud, " disse Imke de Pater, un professore di astronomia dell'Università di Berkeley e consigliere di Molter. "Mai prima d'ora era stata vista una nuvola vicino all'equatore, o così vicino, né uno è mai stato così brillante."

All'inizio, de Pater pensava che fosse lo stesso Northern Cloud Complex visto dal telescopio spaziale Hubble nel 1994, dopo l'iconica Grande Macchia Scura, ripreso da Voyager 2 nel 1989, è scomparso. Ma de Pater dice che le misurazioni del suo luogo non corrispondono, segnalando che questo complesso di nuvole è diverso da quello che Hubble ha visto per la prima volta più di due decenni fa.

Una enorme, alta pressione, il sistema di vortici oscuri ancorato nelle profondità dell'atmosfera di Nettuno potrebbe essere ciò che sta causando la colossale copertura nuvolosa, disse de Pater. Quando i gas salgono in un vortice, si raffreddano. Quando la sua temperatura scende al di sotto della temperatura di condensazione di un gas condensabile, quel gas si condensa e forma nuvole, proprio come l'acqua sulla Terra. su Nettuno, però, si formano nuvole di metano.

Come ogni pianeta, i venti nell'atmosfera di Nettuno variano drasticamente con la latitudine, quindi se c'è un grande sistema di nuvole luminose che copre molte latitudini, qualcosa deve tenerlo insieme, come un vortice oscuro. Altrimenti, le nuvole si spezzerebbero.

"Questo grande vortice si trova in una regione dove l'aria, globale, sta calando invece di salire, " disse de Pater. "Inoltre, un vortice di lunga durata proprio all'equatore sarebbe difficile da spiegare fisicamente".

Se non è legato a un vortice, il sistema potrebbe essere un'enorme nuvola convettiva, simili a quelli visti occasionalmente su altri pianeti, come l'enorme tempesta su Saturno che è stata rilevata nel 2010. Tuttavia, ci si aspetterebbe che una tale nuvola si dissolva considerevolmente nel giro di una settimana.

"Questo dimostra che ci sono cambiamenti estremamente drastici nella dinamica dell'atmosfera di Nettuno, e forse questo è un evento meteorologico stagionale che può accadere ogni pochi decenni o giù di lì, " disse de Pater.

Un pianeta ventoso

Nettuno è il pianeta più ventoso del nostro sistema solare, con le velocità del vento più elevate osservate all'equatore che raggiungono un violento 1, 000 miglia orarie. Per mettere questo in prospettiva, un uragano di categoria 5 ha una velocità del vento di 156 mph. Nettuno orbita attorno al sole ogni 160 anni, e una stagione è di circa 40 anni.

La scoperta del misterioso complesso di nubi equatoriali di Nettuno è stata resa possibile dal nuovo programma Keck Visiting Scholars, lanciato questa estate, che offre a studenti laureati e ricercatori post-dottorato esperienza di lavoro al telescopio, contribuendo allo stesso tempo all'Osservatorio Keck e alla sua comunità scientifica.

"Questo risultato di Imke e della sua studentessa del primo anno, Ned, è un perfetto esempio di ciò che stiamo cercando di realizzare con il programma Keck Visiting Scholars, "ha detto Anne Kinney, capo scienziato dell'Osservatorio Keck. "Ned è il nostro primo studioso in visita, e il suo incredibile lavoro è una testimonianza del valore di questo programma. È stato solo un successo clamoroso".

Molter è uno degli otto studiosi ammessi al programma quest'anno. Il suo incarico durante il suo soggiorno di sei settimane all'Osservatorio è stato quello di sviluppare un metodo più efficiente per l'osservazione del crepuscolo, facendo uso di tempo che altrimenti non potrebbe essere utilizzato. La maggior parte degli osservatori della comunità dell'Osservatorio Keck scruta in profondità nel cielo notturno e non può osservare i propri obiettivi durante il crepuscolo.

"Ned non aveva mai osservato prima, ed è molto brillante, quindi quando Anne mi ha parlato del programma, Sapevo che sarebbe stato lo studente perfetto per questo, " disse de Pater. "Ora che abbiamo scoperto questo interessante complesso di nuvole a Nettuno, Ned ha un buon inizio con una bella tesina per il suo dottorato. tesi."

"Mi è piaciuto stare a Keck. Tutti erano estremamente amichevoli e ho avuto un sacco di interazione personale con gli astronomi di supporto e gli assistenti di osservazione, " Disse Molter. "Potendo andare dietro le quinte per vedere come fanno funzionare i telescopi e gli strumenti ogni giorno, avere 10 notti di osservazione e tempo di ingegneria sui telescopi e salire due volte in vetta per vedere l'incredibile ingegneria dietro questa gigantesca macchina mi ha trasformato da studente in un vero osservatore. È stata un'opportunità incredibile".

Il programma Keck Visiting Scholars è sponsorizzato da Roy e Frances Simperman, con importanti contributi dalla Fondazione M.R. e Evelyn Hudson, W.M. Fondazione Keck, confine dello spazio, Inc., Thomas McIntyre, e Jeff e Rebecca Steele.

Molter e De Pater continueranno ad analizzare i loro dati e proporranno più tempo di osservazione del crepuscolo all'Osservatorio Keck questo autunno in modo che possano saperne di più sulla natura di questa tempesta e avere un'idea di cosa farà nel tempo.

Avere una migliore comprensione dell'atmosfera di Nettuno aiuterà a fornire agli astronomi un'immagine più chiara della circolazione globale di questo gigante ghiacciato. Questo è diventato sempre più importante nel regno degli esopianeti, poiché la maggior parte degli esopianeti trovati finora ha quasi le dimensioni di Nettuno. Mentre gli scienziati possono calcolare le loro dimensioni e massa, non si sa molto attualmente sull'atmosfera degli esopianeti.