A Neptunusz felhői és a napciklus
(Rovat: Távoli világok kutatói, A Nap és bolygótestvéreink - 2023.08.19 07:15.)

Egy friss tanulmány szerint központi csillagunk 11 éves aktivitási ciklusa hatással lehet arra, hogy mennyi a felhő a Naprendszer legkülső nagybolygóján.

Az összefüggés, amelyet 1994 és 2022 között, a közeli infravörös tartományban végzett megfigyelések alapján találtak, annál is meglepőbb, mivel a Neptunusz távolságában csak kb. 1 ezreléknyi a Napból származó sugárzás intenzitása, mint itt nálunk a Földnél. Az eredményekhez a Hubble-űrtávcső és földi teleszkópok (a hawaii Keck Obszervatórium és a kaliforniai Lick Obszervatórium) adatait használták fel, a szaktanulmányt az Icarus folyóiratban publikálták.

A Hubble-űrtávcső nyolc képe a Neptunuszról, 1994 és 2020 közötti időpontokból. A fényes fehér foltok kiterjedt felhők. (Kép: NASA / ESA / Erandi Chavez, Imke de Pater, UC Berkeley)

Miután a Neptunusz hosszú megfigyelési sorozatát összevetették a kb. 11 éves periódusú napfoltciklus grafikonjával, a tapasztalt korreláció arra a következtetésre vezette a kutatókat, hogy a bolygó felhőinek száma a napaktivitás maximumát követően kb. 2 évvel növekszik meg, míg a napfoltminimum után csökken. Az elképzelések szerint a légkör felső részében a változásokat a Nap ultraibolya sugárzása által kiváltott fotokémiai hatások okozhatják, a felhők kialakulásához pedig némi időre van szükség. Meglepő, hogy a felhőképződés nem a Neptunusz Nap körüli keringéséből adódó négy, egyenként bő 40 földi évig tartó évszakkal mutat kapcsolatot. (Bár itt érdemes megjegyezni, hogy az adatok egyelőre még egyetlen neptunuszi évszakot sem ölelnek fel. Továbbá alig több mint két teljes napfoltcikluson át gyűjtött mérésekről van szó, ami azért óvatosságra int, s nyilván további méréssorozatra lesz szükség a felfedezett jelenség létének megerősítése érdekében. – A szerk.)

Felül a Neptunusz képei, alil a grafikonon a Nap ultraibolya sugárzásának erőssége az idő függvényében. Ez utóbbi a Nap mágneses terének változása által okozott aktivitási ciklussal változik. A ciklus során a napfoltok száma és a napkitörések gyakorisága is hasonló időfüggést mutat. A napciklus csúcspontja és a Neptunuszon látható felhők legnagyobb mennyisége között 2 év időeltolódás van. (Kép: NASA / ESA / Erandi Chavez, Imke de Pater, UC Berkeley)

Az első (és mindeddig utolsó) közeli felvételeket a Neptunusz légköréről az amerikai Voyager-2 űrszonda készítette, még 1989-ben. Azóta ismerjük a Neptunusz légkörében magasan húzódó, elnyúlt, fényes felhőket, amelyek a Föld pehelyfelhőire (cirrus) emlékeztetnek. A „neptunuszi időjárás-jelentés” szerint jelenleg a felhőzet mértéke rendkívül alacsony, kivéve az óriásbolygó déli pólusa fölötti térséget. A Kaliforniai Egyetem (Berkeley) kutatói által vezetett csillagászcsoport szerint a Neptunusz közepes szélességein általában látható felhőzet 2019-ben kezdett eloszlani, méghozzá meglepően gyorsan, mindössze néhány hónap leforgása alatt.

A kutatók a megfigyeléssorozat 29 éve alatt két és fél neptunuszi felhőciklust követtek végig. Ez idő alatt a Neptunusz fényessége (vagyis az általa visszavert napfény intenzitása) a felhőzet kiterjedésétől függően hol nőtt, hol csökkent. Például 2022-ben a bolygó fényesebb lett, majd 2007-ben elhalványult. Később 2015-ben ismét felfényesedett, 2020-ban viszont a valaha megfigyelt legalacsonyabb szintre sötétedett, amikor a felhők jórészt eltűntek.

A kutatók lenyűgözőnek tartják, hogy a megfigyelési technika fejlődése révén a Földön és a Föld körül működő távcsövekkel egy tőlünk közel 4 és fél milliárd km távolságban levő bolygó klímáját vizsgálhatjuk és bepillantást nyerhetünk légkörének működésébe. Mindez hozzásegíthet az exobolygók légkörének jobb megértéséhez is. Tudjuk, hogy a Naprendszeren túli, távolabbi csillagok rendszereiben keringő bolygók jelentős hányada a Neptunuszhoz hasonló tulajdonságokkal rendelkezik.