Le immagini scattate dal telescopio spaziale Hubble documentano per la prima volta la formazione di una Grande Macchia Oscura su Nettuno, relazione ricercatori in un nuovo studio.

Come la Grande Macchia Rossa di Giove, Le Grandi Macchie Oscure di Nettuno sono tempeste che si formano da aree ad alta pressione atmosferica. In contrasto, le tempeste sulla Terra si formano intorno alle aree di bassa pressione.

Gli scienziati hanno visto un totale di sei macchie scure su Nettuno nel corso degli anni. Il Voyager 2 ha identificato due tempeste nel 1989. Da quando Hubble è stato lanciato nel 1990, ha visto altre quattro di queste tempeste.

Nel nuovo studio, scienziati planetari hanno analizzato le foto di Hubble del gigante di ghiaccio scattate negli ultimi anni e hanno raccontato la crescita di una nuova Grande Macchia Scura che è diventata visibile nel 2018.

Studiando le nuvole compagne che si sono presentate due anni prima della nuova Grande Macchia Oscura, i ricercatori concludono che le macchie scure hanno origine molto più in profondità nell'atmosfera di Nettuno di quanto si pensasse in precedenza.

Le immagini di Hubble hanno anche aiutato i ricercatori a individuare la frequenza con cui Nettuno ottiene macchie scure e quanto tempo durano. Le nuove scoperte forniscono agli scienziati approfondimenti sul funzionamento interno dei pianeti giganti di ghiaccio poco conosciuti, ma hanno anche implicazioni per lo studio di esopianeti di dimensioni e composizione simili.

"Se studi gli esopianeti e vuoi capire come funzionano, hai davvero bisogno di capire prima i nostri pianeti, " ha detto Amy Simon, uno scienziato planetario presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland e autore principale del nuovo studio pubblicato oggi sulla rivista di AGU Lettere di ricerca geofisica . "Abbiamo così poche informazioni su Urano e Nettuno."

Una storia di macchie scure

Gli scienziati hanno visto per la prima volta una grande macchia scura su Nettuno nel 1989, quando la sonda Voyager 2 della NASA ha sorvolato il misterioso pianeta blu. Mentre l'astronave sfrecciava, ha scattato immagini di due gigantesche tempeste che si stanno preparando nell'emisfero meridionale di Nettuno. Gli scienziati hanno soprannominato le tempeste "The Great Dark Spot" e "Dark Spot 2".

Solo cinque anni dopo, il telescopio spaziale Hubble ha scattato immagini nitide di Nettuno che hanno rivelato che sia la Grande Macchia Oscura delle dimensioni della Terra che la più piccola Macchia Oscura 2 erano scomparse.

"E' stata sicuramente una sorpresa, " Disse Simon. "Eravamo abituati a guardare la Grande Macchia Rossa di Giove, che presumibilmente era lì da più di cento anni."

Una nuova Grande Macchia Oscura è apparsa su Nettuno nel 2018, quasi identico per dimensioni e forma a quello visto da Voyager nel 1989. Simon e i suoi colleghi stavano analizzando le immagini di Hubble di una macchia scura più piccola apparsa nel 2015 quando hanno scoperto piccoli, nuvole bianche luminose nella regione in cui in seguito sarebbe apparsa la Grande Macchia Scura del 2018.

"Eravamo così impegnati a seguire questa tempesta più piccola del 2015, che non ci aspettavamo necessariamente di vedere un altro grande così presto, " disse Simone.

Le nubi d'alta quota sono costituite da cristalli di ghiaccio di metano, che conferiscono loro il caratteristico colore bianco brillante. Gli scienziati sospettano che queste nuvole di metano accompagnino le tempeste che formano macchie scure, librandosi sopra di loro come le nuvole lenticolari ricoprono le alte montagne della Terra.

Durata della vita di un posto

Simon e i coautori Michael Wong e Andrew Hsu dell'Università della California Berkeley hanno monitorato le nuvole di metano dal 2016 al 2018. Hanno scoperto che le nuvole erano più luminose nel 2016 e nel 2017. prima che la nuova Grande Macchia Oscura diventasse visibile.

I modelli computerizzati dell'atmosfera di Nettuno hanno mostrato che più profonda è la tempesta, più luminose sono le sue nuvole compagne. Il fatto che queste nuvole bianche siano apparse due anni prima della Grande Macchia Oscura e che abbiano perso un po' di luminosità quando è diventata visibile suggerisce che le macchie scure potrebbero originarsi molto più in profondità nell'atmosfera di Nettuno di quanto si pensasse in precedenza, secondo il nuovo studio.

Simone, Wong e Hsu hanno anche utilizzato le immagini di Hubble e Voyager 2 per individuare la durata e la frequenza di queste tempeste. Lo riferiscono in un secondo studio pubblicato oggi nel Giornale Astronomico che sospettano che nuove tempeste sorgano su Nettuno ogni quattro o sei anni. Ogni tempesta può durare fino a sei anni, anche se la durata della vita di due anni è più probabile, secondo i riscontri.

Scuro contro Rosso

Le nuove scoperte mostrano come le Grandi Macchie Oscure di Nettuno differiscano dalla Grande Macchia Rossa di Giove. La Grande Macchia Rossa è stata osservata almeno dal 1830 e potrebbe avere fino a 350 anni. Sottili correnti a getto su Giove impediscono alla Grande Macchia Rossa di rompersi e di cambiare latitudine; ruota intorno a Giove ma non si sposta né a nord né a sud.

Ma i venti nettuniani operano in bande molto più ampie intorno al pianeta, così tempeste come la Grande Macchia Oscura si spostano lentamente attraverso le latitudini. Queste tempeste in genere si aggirano tra i getti di vento equatoriale verso ovest e le correnti che soffiano verso est alle latitudini più elevate prima che i forti venti le separino.

Gli scienziati planetari sperano di studiare i cambiamenti nella forma del vortice e la velocità del vento nelle tempeste che formano macchie scure. "Non abbiamo mai misurato direttamente i venti all'interno dei vortici oscuri di Nettuno, ma stimiamo che le velocità del vento siano nel campo da baseball di 328 piedi (100 metri) al secondo, abbastanza simile alla velocità del vento all'interno della Grande Macchia Rossa di Giove, " ha detto Wong. Osservazioni più frequenti utilizzando Hubble aiuteranno a dipingere un quadro più chiaro di come si evolvono i sistemi di tempesta su Nettuno, Egli ha detto.