Хаббл запечатлел рождение гигантского шторма на Нептуне

Как и Большое красное пятно Юпитера, Большое темное пятно Нептуна - это шторм, который образуется в областях с высоким атмосферным давлением. Штормы на Земле образуются вокруг областей низкого давления. Ученые наблюдали в общей сложности 6 темных пятен на Нептуне. Вояджер 2 идентифицировал 2 бури в 1989 году. С тех пор, как в 1990 году Хаббл начал работу, он рассмотрел еще 4.

В новом исследовании ученые-планетологи проанализировали фотографии Хаббла, сделанные за последние несколько лет, и записали историю роста нового Большого темного пятна, которое стало видимым в 2018 году. Изучая сопутствующие облака, появившиеся за два года до появления нового Большого темного пятна, исследователи пришли к выводу, что темные пятна возникают гораздо глубже в атмосфере Нептуна, чем считалось ранее.

Изображения Хаббла также помогли исследователям точно определить, как часто Нептун образует темные пятна и как долго они живут. Новые результаты помогают ученым понять внутреннее устройство плохо понятых ледяных гигантов, но также имеют значение для изучения экзопланет аналогичного размера и состава.

Ученые впервые увидели Большое темное пятно на Нептуне в 1989 году, когда зонд НАСА Вояджер 2 пролетел мимо таинственной голубой планеты. Когда космический корабль приблизился, он сфотографировал два надвигающихся гигантских шторма в южном полушарии Нептуна. Ученые окрестили штормы «Большое темное пятно» и «Темное пятно 2».

Всего 5 лет спустя космический телескоп Хаббл сделал четкие снимки Нептуна, которые показали, что Великое Темное Пятно (размером с Землю) и Темное пятно 2 исчезли.

Новое Большое темное пятно появилось на Нептуне в 2018 году, почти идентичное по размеру и форме тому, которое наблюдал Вояджер. Ученые анализировали снимки Хаббла меньшего Темного пятна, которое появилось в 2015 году, когда они обнаружили маленькие яркие белые облака в регионе, где позднее появится Великое темное пятно 2018 года.

Высотные облака состоят из кристаллов метанового льда, придающих им характерный ярко-белый цвет. Ученые подозревают, что эти метановые облака сопровождают штормы, которые образуют темные пятна, паря над ними как линзовидные облака покрывают высокие горы на Земле.

Эми Саймон, планетолог из Центра космических полетов НАСА имени Годдарда, и соавторы Майкл Вонг и Эндрю Хсу из Калифорнийского университета в Беркли отслеживали метановые облака с 2016 по 2018 год. Они обнаружили, что облака были самыми яркими в 2016 и 2017 годах, до того, как новое Большое темное пятно стало видимым.

Компьютерные модели атмосферы Нептуна показали, что чем глубже шторм, тем ярче его облака-спутники. То, что эти белые облака появились за 2 года до Большого темного пятна и что они потеряли яркость, когда оно стало видимым, предполагает, что темные пятна возникают гораздо глубже в атмосфере Нептуна, чем считалось ранее.

Саймон, Вонг и Хсу использовали изображения от Хаббла и Вояджера 2, чтобы точно определить, как долго продолжаются эти бури и как часто они возникают. Ученые подозревают, что на Нептуне каждые 4-6 лет зарождаются новые штормы. Каждый шторм может длиться до 6 лет, хотя, согласно полученным данным, двухлетняя продолжительность жизни более вероятна.

Новые находки показывают, как Большие темные пятна Нептуна отличаются от Большого красного пятна Юпитера. Большое Красное Пятно наблюдается с 1830 года и ему уже не менее 350 лет. Тонкие потоки ветра на Юпитере удерживают Большое красное пятно от разрушения и изменений - оно вращается вокруг Юпитера, но не сдвигается ни на север, ни на юг. Но нептуновские ветры действуют в гораздо более широких полосах вокруг планеты, поэтому Большое темное пятно медленно дрейфует по широтам.

Ученые-планетологи надеются на дальнейшее изучение изменений формы вихря и скорости ветра в штормах, которые образуют темные пятна. Они не измеряли ветер в темных вихрях Нептуна, но оценивают скорость ветра приблизительно 100 метров в секунду.