Popis: Vědci tvrdí, že Uran by mohl být ledový obr (vlevo) nebo skalní obr (vpravo) v závislosti na předpokladech modelu.
Vědci z Curyšské univerzity a Národního centra kompetence ve výzkumu planet, tak zpochybňují dosavadní poznatky o vnitřním uspořádání planet Sluneční soustavy.
Podle nové studie složení Uranu a Neptunu, dvou nejvzdálenějších planet, by mohlo být více skalnaté a méně ledové, než se dosud předpokládalo.
Rozdělení planet
Planety ve sluneční soustavě se obvykle dělí do tří kategorií podle jejich složení. Čtyři terestrické skalnaté planety Merkur, Venuše, Země a Mars následované dvěma plynnými obry Jupiterem a Saturnem a nakonec dvěma ledovými obry Uranem a Neptunem. Podle nové studie by Uran a Neptun mohly být ve skutečnosti spíše skalnaté než ledové planety.
Studie netvrdí, že tyto dvě modré planety patří k jednomu nebo druhému typu, tedy že jsou bohaté na vodu nebo na horniny, ale spíše zpochybňuje, že jediná možnost je, že jsou bohaté na led. Tato interpretace je také v souladu s objevem, že trpasličí planeta Pluto má ve svém složení převahu hornin.
Simulace jako důkaz?
Vědci vyvinuli jedinečný simulační postup pro zobrazení vnitřku Uranu a Neptunu. Podle nich je zařazení do kategorie ledových obrů příliš zjednodušené, protože Uran a Neptun jsou stále málo prozkoumané. Modely založené na fyzice vycházely z příliš mnoha předpokladů, zatímco empirické modely jsou příliš zjednodušené. Vědci spojili oba přístupy, čímž získali modely vnitřku, které jsou jak „agnostické“ neboli nezaujaté a přesto fyzikálně konzistentní.
Za tímto účelem nejprve vycházejí z náhodného profilu hustoty pro vnitřek planety. Poté vypočítali gravitační pole planety, které je v souladu s pozorovacími daty a odvodí možné složení.
Zcela nové možnosti
Díky svému novému, teoreticky neutrálnímu a přesto plně fyzikálnímu modelu vědci z Curyšské univerzity zjistili, že potenciální vnitřní složení „ledových obrů“ naší sluneční soustavy se zdaleka neomezuje pouze na led (obvykle představovaný vodou).
Je to něco, s čím vědci poprvé přišli už před téměř 15 lety a nyní mají numerický rámec, který to dokazuje. Nová škála vnitřního složení ukazuje, že obě planety mohou být buď bohaté na vodu, nebo na horniny.
Podivná magnetická pole
Studie také přináší nové pohledy na záhadná magnetická pole Uranu a Neptunu. Zatímco Země má jasné severní a jižní magnetické póly, magnetická pole Uranu a Neptunu jsou složitější a mají více než dva póly.
Nové modely obsahují takzvané vrstvy „iontové vody“, které generují magnetické dynama v místech, která vysvětlují pozorovaná nedipolární magnetická pole. Zjistili také, že magnetické pole Uranu vzniká hlouběji než pole Neptunu.
Potřeba nových vesmírných misí
Ačkoli jsou výsledky slibné, určitá nejistota přetrvává. Jedním z hlavních problémů je, že fyzici dosud téměř nerozumí tomu, jak se materiály chovají za extrémních podmínek tlaku a teploty panujících v jádru planety, což by mohlo ovlivnit vědecké výsledky.
Aby planety mohly být obyvatelné, musí mít vodu. Je to klíčový prvek. Vědci se proto pustili do experimentálních pokusů, které dokazují, že voda vzniká jako „přirozený“ důsledek při formování planet.
Překvapením je, že nejhojnější typ planety, který by mohl být bohatý na kapalnou vodu, se nachází přímo v naši galaxii. Z více než 6 000 známých exoplanet, které se nacházejí v Mléčné dráze, jsou nejběžnější tzv. subneptuny. Jsou menší než Neptun, ale hmotnější než Země. A právě u těchto planet se předpokládá, že mají skalnaté nitro s hustou atmosférou ve které převažuje vodík. Podle vědců jde o důsledek formativních interakcí mezi magmatickými oceány a primitivními atmosférami během jejích raných let.
Díky tomu jsou vhodnými kandidáty pro testování. Pokud by tomu tak skutečně bylo, pak by to vysvětlovalo, jak skalnaté planety, jako je ta naše, získaly hojnost vody, která byla klíčová pro vznik života na Zemi.
Rychle rostoucí znalosti o obrovské rozmanitosti exoplanet vědcům umožnily představit si nové detaily o nejranějších fázích formování a vývoje kamenných planet. Otevřelo to dveře k úvahám o novém zdroji planetární vody. Mohlo by to objasnit dlouho diskutovanou záhadu, která rezonuje mezi vědci už po celá staletí. Dosud ale chyběly experimenty, které by to dokazovaly.
Experiment kombinuje odborné znalosti napříč různými oblastmi včetně astronomie, kosmochemie, planetární dynamiky, petrologie, minerální fyziky a dalších. Cílem bylo odpovědět na základní otázky týkající se vlastností, které umožňují skalnatým planetám vyvinout příznivé podmínky pro vznik života. Práce se zaměřuje zejména na pokusy propojit pozorování planetárních atmosfér s vývojem a dynamikou jejich skalních těles. Tato práce je součástí interdisciplinárního, multiinstitucionálního projektu AEThER (Atmospheric Empirical, Theoretical, and Experimental Research)
Foto: Obrázek s laskavým svolením Navida Marviho/Carnegie Science/Tiskový zdroj EurekAlertPopis: Nový výzkum využívá laboratorní experimenty k prokázání, že voda se přirozeně vytváří během procesu formování planet. Vědci z Carnegie, IPGP a UCLA prokázali, že interakce mezi atmosférou mladé planety a jejím primitivním magmatickým oceánem generují vodu a rozpouštějí vodík v magmatické tavenině. Tato práce má zásadní důsledky pro naše chápání obyvatelnosti planet a hledání exoplanet, které by mohly hostit život.
Předchozí výzkum matematického modelování ukázal, že interakce mezi atmosférickým vodíkem a magmatickými oceány obsahujícími železo během formování planet může produkovat značné množství vody. Komplexní experimentální testy tohoto navrhovaného zdroje planetární vody však dosud nebyly provedeny.
Aby vědci vytvořili podmínky, za kterých by k takovým interakcím mezi vodíkem, který představuje ranou planetární atmosféru a taveninou oxidu křemičitého bohatou na železo, představující formativní magmatický oceán, mohlo docházet na mladé planetě. Dosáhli toho stlačením vzorků na téměř 600 000násobek atmosférického tlaku (60 gigapascalů) a jejich zahřátím na více než 4 000 stupňů Celsia (7 200 stupňů Fahrenheita).
Jejich experimentální prostředí napodobilo kritickou fázi evolučního procesu skalních planet. Taková tělesa se tvoří z disku prachu a plynu, který obklopuje mladou hvězdu v období po jejím zrodu. Tento materiál se hromadí do těles, která do sebe narážejí, zvětšují se a zahřívají. Až se nakonec roztaví do obrovského magmatického oceánu. Tyto mladé planety jsou často obklopené silnou vrstvou molekulárního vodíku H2, který může fungovat jako „tepelná deka“ a než se ochladí, udržuje magmatický oceán po miliardy let.
Vědci tak ukázali, že se v tavenině rozpouští velké množství vodíku a redukcí oxidu železa molekulárním vodíkem vzniká velké množství vody.
Tato zjištění ukazují, že v magmatickém oceánu může být během tvorby vody uloženo velké množství vodíku. To má zásadní důsledky pro fyzikální a chemické vlastnosti nitra planety a potenciálně to může mít vliv i na vývoj jádra a složení atmosféry. Experiment ukazuje, že velké množství vody vzniká jako přirozený důsledek formování planet. Představuje to významný krok ku předu pro hledání vzdálených světů schopných hostit život.
Autoři studie: Francescy Miozzi a Anat Shahar z Carnegieho univerzity
Byly učiněny jakékoli pokusy najít takzvanou „devátou planetu“, ale všechny byly, zatím, neúspěšné. V novém článku tým tvrdí, že má své vlastní vysvětlení: naše teorie gravitace je špatná, píše Astronomical Journal.
Již několik desetiletí jsou astronomové zmateni zjevným shlukem objektů v Kuiperově pásu. Při pohledu na shluk objektů astrofyzici vyslovili domněnku, že je „pase“ gravitační vliv velké neznámé planety daleko za oběžnou dráhou Neptunu.
Tým teoretických fyziků, který stojí za novou prací, se zabývá modifikovanou newtonovskou dynamikou (MOND). Galaxie rotují zvláštním způsobem, jak je jejich právem. Naším nejlepším vysvětlením této rotace, která by se dala snadno vysvětlit, kdyby se v nich nacházela hmota, kterou nevidíme, je, že uvnitř galaxií se ve skutečnosti nachází hmota, kterou nevidíme; temná hmota, jejíž převaha nad hmotou se odhaduje na pět ku jedné. V MOND se zvláštní rotace galaxií vysvětluje modifikací gravitace, kterou zažívají objekty s velmi malým zrychlením, jako jsou objekty na okraji galaxií. Když je gravitační zrychlení dostatečně malé, dochází k odlišnému gravitačnímu chování.
Temná hmota zůstává vysvětlením, kterému dává přednost většina fyziků a jehož výhodou je, že umožňuje vědcům předpovídat vesmír a objekty v něm, což MOND zatím nedokázala.
V nové studii chtěl tým zjistit, zda lze důkaz MOND pozorovat i v samotné Sluneční soustavě, a hledal vliv Mléčné dráhy na objekty v Kuiperově pásu.
„Chtěli jsme zjistit, zda data, která podporují hypotézu Planety devět, účinně vylučují MOND,“ uvedla Katherine Brownová, docentka fyziky na Hamilton College, v tiskové zprávě.
Podle týmu by se v případě správnosti MOND během milionů let objekty ve vnější sluneční soustavě vyrovnaly s gravitačním polem Mléčné dráhy. Ačkoli chtějí studovat další objekty, protože současný vzorek je malý, říkají, že zakreslení polohy objektů Kuiperova pásu (KBO) do gravitačního pole Mléčné dráhy ukázalo „nápadné“ vyrovnání.
Je to velké tvrzení, které (jak píše tým) vyžaduje další důkazy. Například nalezení planety Devět by bylo menší záležitostí, protože nevyžaduje modifikaci Newtonovy gravitace. Jako takové je třeba mít na paměti, že temná hmota má své výhody a že existují i jiná vysvětlení pohybu těchto objektů v Kuiperově pásu. Existují dokonce návrhy, že by mohlo jít dokonce o výsledek statistické anomálie a výběrové chyby.
Výzkum Kevina Napiera z Michiganské univerzity se zaměřil na další objekty za oběžnou dráhou Neptunu. Pokud je těchto šest objektů důkazem shlukování způsobeného skrytou planetou, znamenalo by to, že se jejich dráha liší od drah ostatních objektů ve stejné oblasti. Tým nenašel důkazy, které by to potvrzovaly, a naznačil, že důkazy o planetě Devět jsou ve skutečnosti výběrovou chybou.
„Historicky se deklarované gravitační anomálie ve sluneční soustavě při bližším zkoumání téměř vždy ukázaly jako falešné,“ uzavřel tým ve svém novém článku. „Vedly však také k objevu Neptunu a pomohly stanovit obecnou teorii relativity. Je možné, že anomálie Kuiperova pásu jsou důkazem existence planety Devět, nebo že jsou falešné; případně mohou být důkazem modifikace Newtonovy gravitace.“
Zapomenutá devátá planeta 19. století příhodně neexistuje
V roce 1846 usedl astronom a matematik Urbain Le Verrier ke stolu a pokusil se najít planetu, kterou lidé nikdy předtím neviděli. Uran se pohyboval nečekaným způsobem. Tak jak předpovídala Newtonova teorie gravitace, píše IFL Science. Ačkoli byly nesrovnalosti malé, mezi pozorovanou dráhou Uranu a způsobem, jakým Newtonova fyzika předpovídala jeho dráhu, byl rozdíl.
V červenci Le Verrier navrhl, že tento rozdíl lze vysvětlit další planetou za Uranem a učinil předpověď dráhy tohoto dosud neznámého tělesa.
Protože byl v první řadě matematik a až poté astronom, neměl zájem ji nyní, když ji našel v matematice, hledat pomocí dalekohledu a úkol přenechal německému astronomovi Johannu Gottfriedu Gallemu. Dne 23. září 1846 se Galle podíval na místo, které Le Verrier předpověděl a zjistil, že se na 1 stupeň od něj nachází… planeta Neptun.
Nebojte se, dostáváme se k Spockově planetě. Když tedy Le Verrier objevil jinou novou planetu pohledem na oběžnou dráhu, byl vyzván, aby se podíval na planetu Merkur. Merkur, který je tak blízko Slunci, je nejobtížněji pozorovatelnou planetou naší sluneční soustavy (za předpokladu, že tam venku není Planeta devět). Le Verrier dostal za úkol vytyčit dráhu Merkuru pomocí Newtonovy fyziky.
To se mu však nepodařilo. Ať se snažil sebevíc, excentrická dráha Merkuru nedávala smysl. Podle newtonovské teorie se planety pohybují po eliptických drahách kolem Slunce, ale pozorování ukázala, že Merkurova dráha se kýve více, než by bylo možné vysvětlit gravitací působící na ostatní známé planety.
Stejně jako v případě Uranu se domníval, že je to způsobeno jinou planetou, která mění dráhu planety. Nakonec planetu pojmenoval Vulkan, podle římského boha ohně, protože byl velkým fanouškem Star Treku.
Brzy začali astronomové hlásit pozorování této planety. První pozorování provedl Edmond Modeste 26. března 1859. O devět měsíců později (byl přinejlepším astronomem amatérem) upozornil Le Verriera, když viděl článek o jeho práci. Na základě Modesteho pozorování Le Verrier vypočítal předpokládanou dráhu planety, která podle něj bude dvakrát až čtyřikrát ročně přecházet.
Jiní hlásili, že Vulkan pozorovali, ale mohli ho vysvětlit pomocí slunečních skvrn, známých planet a pozorování blízkých hvězd. Le Verrier své výpočty upřesnil na základě dalších pozorování, ale přesto nebyl nikdy pozorován způsobem, který by se dal označit za konkrétní.
Planeta však nebyla nějakým krátkodobým výstřelem, ale vydržela přibližně 70 let. V roce 1879 přinesly noviny zprávu, že Vulkán bude přecházet okolo Slunce, a to na základě výpočtů uznávaného astronoma Theodora von Oppolzera. Nikdy se však neukázal. V této době byl hledán téměř při každém zatmění, ale nikdy nebyl spatřen.
Proč jste se tedy při studiu osmi planet nedozvěděli o Vulkánu? Protože do značné míry neexistoval. Planeta, která se zrodila z matematiky Le Verriera, byla zničena novou fyzikální teorií: Einsteinovy obecné teorie relativity.
Einsteinova teorie dokázala předpovědět dráhu Merkuru, aniž by na jeho kmitání měly vliv nějaké další planety. Teorie klade gravitaci jako důsledek zakřivení prostoročasu hmotnými objekty, přičemž objekty blíže k hmotným objektům jsou ovlivněny více. Změnu neboli kývání Merkurovy dráhy by tedy teorie mohla vysvětlit, zatímco vnější planety, které jsou zakřivením ovlivněny méně, jsou novými výpočty ovlivněny jen málo, vzhledem k jejich vzdálenosti od Slunce.
Einsteinova teorie by tak mohla vysvětlit jak dráhu Merkuru, tak dráhu Země, Marsu, Jupiteru atd. bez použití dalších planet. Od té chvíle planeta Vulkán už neexistovala.
Foto: Greg Stewart/SLAC National Accelerator LaboratoryPři studiu materiálu, který ještě více připomíná složení ledových obrů, vědci zjistili, že kyslík podporuje tvorbu diamantového deště. Tým také našel důkazy, že v kombinaci s diamanty by se mohla vytvořit nedávno objevená fáze vody, často popisovaná jako „horký, černý led“.
Vědci SLAC zjistili, že kyslík podporuje tyto exotické srážky a odhaluje novou cestu k výrobě nanodiamantů zde na Zemi
Podle nového výzkumu by „diamantový déšť“, dlouho předpokládaný exotický typ srážek na ledových obřích planetách, mohl být běžnější, než se dříve myslelo. V předchozím experimentu vědci napodobili extrémní teploty a tlaky nalezený hluboko uvnitř ledových obrů Neptunu a Uranu a poprvé pozorovali diamantový déšť při jeho vzniku, napsal SciTechDaily.
Při zkoumání tohoto procesu v novém materiálu, který se více podobá chemickému složení Neptunu a Uranu, vědci zjistili, že přítomnost kyslíku zvyšuje pravděpodobnost tvorby diamantu. To znamená, že se mohou tvořit a růst v širším rozsahu podmínek a na více planetách.
Nová studie, kterou provedli vědci z Národní laboratoře akcelerátorů SLAC ministerstva energetiky a jejich kolegové, poskytuje úplnější obrázek o tom, jak se diamantový déšť tvoří na jiných planetách. Zde na Zemi by zjištění mohla vést k novému způsobu výroby nanodiamantů, které mají velmi širokou škálu aplikací v dodávání léků, neinvazivní chirurgii, lékařských senzorech, udržitelné výrobě a kvantové elektronice.
„Od té doby proběhlo poměrně hodně experimentů s různými čistými materiály. Ale uvnitř planet je to mnohem složitější, ve směsi je mnohem více chemikálií. A tak jsme zde chtěli zjistit, jaký druh účinku mají tyto další chemikálie.“
Tým vedený Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) a University of Rostock v Německu, stejně jako francouzská École Polytechnique ve spolupráci se SLAC, dne (2. září 2022) zveřejnil výsledky v Science Advances.
Foto: Olivier Bonin/SLAC National Accelerator LaboratoryNa přístroji Matter in Extreme Conditions (MEC) na Linac Coherent Light Source společnosti SLAC, výzkumníci znovu vytvořili extrémní podmínky nalezené na Neptunu a Uranu a pozorovali tvorbu diamantového deště.
Počínaje plastem
V dřívějším experimentu vědci studovali plastový materiál vyrobený ze směsi vodíku a uhlíku. To jsou klíčové složky celkového chemického složení Neptunu a Uranu. Kromě uhlíku a vodíku ale ledoví obři obsahují i další prvky, například velké množství kyslíku.
V novějším experimentu vědci použili PET plast – často používaný v obalech potravin, plastových lahvích a nádobách – k přesnější reprodukci složení těchto planet.
„PET má dobrou rovnováhu mezi uhlíkem, vodíkem a kyslíkem pro simulaci aktivity na ledových planetách,“ řekl Dominik Kraus, který je fyzikem na HZDR a profesorem na univerzitě v Rostocku.
Kyslík je nejlepší přítel diamantu
Vědci použili vysoce výkonný optický laser v zařízení Matter in Extreme Conditions (MEC) na Linac Coherent Light Source (LCLS) společnosti SLAC k vytvoření rázových vln v PET plastech. Poté použili rentgenové pulsy z LCLS, aby prozkoumali, co se stalo v plastu.
Pomocí techniky zvané rentgenová difrakce sledovali, jak se atomy materiálu přeskupují do malých diamantových oblastí. Současně použili jinou metodu zvanou rozptyl v malém úhlu, která nebyla použita v prvním experimentu, aby změřili, jak velké a jak rychle tyto oblasti rostly. Pomocí této dodatečné techniky byli schopni určit, že tyto diamantové oblasti narostly do šířky několika nanometrů. Zjistili, že s přítomností kyslíku v materiálu byly nanodiamanty schopny růst při nižších tlacích a teplotách, než bylo pozorováno dříve.
„Účinek kyslíku měl urychlit štěpení uhlíku a vodíku a tím podpořit tvorbu nanodiamantů,“ řekl Kraus. „Znamenalo to, že se atomy uhlíku mohou snadněji spojovat a vytvářet diamanty.“
Zamrzlé planety
Tým předpovídá, že diamanty na Neptunu a Uranu by se staly mnohem většími než nanodiamanty vyrobené v těchto experimentech – možná o hmotnosti milionů karátů. Během tisíců let by diamanty mohly pomalu propadat vrstvami ledu planet a shromažďovat se do silné vrstvy bling kolem pevného planetárního jádra.
Vědci také našli důkaz, že v kombinaci s diamanty by se mohla tvořit také superionická voda. Tato nedávno objevená fáze vody, často popisovaná jako „horký, černý led“, existuje při extrémně vysokých teplotách a tlacích. V těchto extrémních podmínkách se molekuly vody rozpadnou a atomy kyslíku vytvoří krystalovou mřížku, ve které volně plují jádra vodíku. Protože tato volně plovoucí jádra jsou elektricky nabitá, může superionická voda vést elektrický proud a mohla by vysvětlit neobvyklá magnetická pole na Uranu a Neptunu.
Zjištění by také mohla ovlivnit naše chápání planet ve vzdálených galaxiích, protože vědci nyní věří, že ledoví obři jsou nejběžnější formou planet mimo naši sluneční soustavu.
„Víme, že zemské jádro je převážně vyrobeno ze železa, ale mnoho experimentů stále zkoumá, jak přítomnost lehčích prvků může změnit podmínky tání a fázových přechodů,“ řekla vědkyně a spolupracovnice SLAC Silvia Pandolfiová. „Náš experiment ukazuje, jak tyto prvky mohou změnit podmínky, ve kterých se tvoří diamanty na ledových obrech. Pokud chceme přesně modelovat planety, musíme se co nejvíce přiblížit skutečnému složení planetárního nitra.“
Surové diamanty
Výzkum také naznačuje potenciální cestu vpřed pro výrobu nanodiamantů pomocí laserem poháněného šokového lisování levných PET plastů. I když jsou tyto drobné drahokamy již obsaženy v brusivech a leštících prostředcích, v budoucnu by mohly být potenciálně použity pro kvantové senzory, lékařské kontrastní látky a urychlovače reakcí pro obnovitelnou energii.
„Nanodiamanty se v současnosti vyrábějí tak, že se vezme hromada uhlíku nebo diamantu a nechá se to vybuchnout výbušninami,“ řekl vědec a spolupracovník SLAC Benjamin Ofori-Okai. „Tím vznikají nanodiamanty různých velikostí a tvarů, protože je těžké ovládat výsledek. To, co vidíme v tomto experimentu, je odlišná reaktivita stejného druhu při vysoké teplotě a tlaku. V některých případech se zdá, že diamanty vznikají rychleji než jiné, což naznačuje, že přítomnost těchto dalších chemikálií může tento proces urychlit. Laserová výroba by mohla nabídnout čistší a snadněji ovladatelnou metodu výroby nanodiamantů. Pokud dokážeme navrhnout způsoby, jak změnit některé věci týkající se reaktivity, můžeme změnit, jak rychle se vytvoří, a tedy i jak moc se zvětší.“
Dále vědci plánují podobné experimenty s použitím kapalných vzorků obsahujících etanol, vodu a čpavek, z čehož se Uran a Neptun většinou skládají, což je ještě více přiblíží k pochopení toho, jak přesně vzniká diamantový déšť na jiných planetách.
„Skutečnost, že můžeme znovu vytvořit tyto extrémní podmínky, abychom viděli, jak se tyto procesy odehrávají ve velmi rychlých, velmi malých měřítcích, je vzrušující,“ řekl vědec a spolupracovník SLAC Nicholas Hartley. „Přidání kyslíku nás přivádí blíže než kdy jindy k tomu, abychom viděli úplný obraz těchto planetárních procesů, ale stále je potřeba udělat více práce.“ Je to krok na cestě k získání nejrealističtější směsi a sledování toho, jak se tyto materiály skutečně chovají na jiných planetách.“
Zdroj: SciTechDaily
Foto: Hannah Robbins/Univerzita Johnse Hopkinse/Tiskový zdroj EurekAlert, CC BY
Pozorování za dvě desetiletí odhalila neočekávané ochlazení nejvzdálenější planety Sluneční soustavy Neptun uprostřed jejího astronomického léta. Neptun obíhá 30krát dále od Slunce než Země, přičemž jeden rok trvá 165 pozemských let. Období ledového obra také trvají mnohem déle než ty na Zemi – každé více než 40 pozemských let. Píše server space.com.
Když se planeta v posledních dvou desetiletích přesunula do jižního léta, astronomové pozorovali, jak její průměrné globální teploty klesly o neuvěřitelných 8 stupňů Celsia.
„Tato změna byla neočekávaná,“ uvedl v prohlášení Michael Roman, postdoktorandský výzkumný pracovník na University of Leicester a hlavní autor nového článku . „Vzhledem k tomu, že jsme pozorovali Neptun během jeho raného jižního léta, očekávali bychom, že teploty budou pomalu stoupat, nikoli chladněji.“
Tým analyzoval pozorování v teplonosné infračervené části světelného spektra získaného v letech 2003 až 2018 některými z nejlepších světových dalekohledů včetně Very Large Telescope Evropské jižní observatoře (ESO) v Chile, Keck a Subaru Telescopes na Havaji. A Spitzerův vesmírný dalekohled NASA.
Pozorované ochlazení však nebylo jednotné, uvedli výzkumníci v prohlášení.
Měření Neptunovy stratosféry, druhé nejnižší vrstvy atmosféry planety, odhalilo trend oteplování nad jižním pólem Neptunu. Tento soubor dat, který obsahoval pouze data z dvouletého období mezi lety 2018 a 2020, odhalil rychlé oteplení o asi 20 stupňů F (11 stupňů C). Vědci uvedli, že takové polární oteplování nebylo na Neptunu nikdy předtím pozorováno.
Pozorování vzdáleného Neptunu však bylo možné jen několik posledních desetiletí a vědci vědí velmi málo o přirozeném plynutí ročních období na planetě.
„Naše data pokrývají méně než polovinu sezóny Neptunu,“ uvedl Glenn Orton, hlavní vědecký pracovník JPL a spoluautor studie v prohlášení. „Takže nikdo nečekal, že uvidí velké a rychlé změny.“
Vědci zatím nevědí, co způsobuje neočekávané teplotní výkyvy, ale domnívají se, že by to mohlo mít něco společného s 11 letým cyklem sluneční aktivity, periodickým přílivem a odlivem tvorby slunečních skvrn hvězdou.
„Teplotní změny mohou souviset se sezónními změnami v chemické chemii Neptunu, které mohou změnit, jak efektivně se atmosféra ochlazuje,“ řekl Roman. „Ale náhodná variabilita ve vzorcích počasí nebo dokonce reakce na 11letý cyklus sluneční aktivity může mít také vliv.“
Předchozí studie naznačovaly, že by mohla existovat souvislost mezi množstvím slunečních skvrn a jasností Neptunu. Nová studie také našla určité důkazy o možné souvislosti mezi slunečním cyklem, jasností mraků v atmosféře Neptunu a teplotou jeho stratosféry.
Vědci doufají, že budoucí pozorování vnese více světla do záhad vzdálené planety. Očekává se, že vesmírný dalekohled Jamese Webba, nejvýkonnější vesmírná observatoř, jaká kdy byla postavena, udělá velký skok v chápání Neptunu, stejně jako dalšího ledového obra sluneční soustavy, Uranu.
„Vynikající citlivost [JWST] středního infračerveného přístroje, MIRI, poskytne bezprecedentní nové mapy chemie a teplot v atmosféře Neptunu, což pomůže lépe identifikovat povahu těchto nedávných změn,“ Leigh Fletcher, profesor planetární vědy Univerzita v Leicesteru, spoluautor nové studie, uvedla v prohlášení. Studie byla zveřejněna v pondělí (11. dubna) v Planetary Science Journal.
Zdroj: space.com
Warning: Undefined array key "sssp-ad-overlay-priority" in /data/web/virtuals/326454/virtual/www/wp-content/plugins/seznam-ads/includes/class-seznam-ssp-automatic-insert.php on line 276
Foto: Ilustrační/Terranaut/Pixabay
Foto: Obrázek s laskavým svolením Navida Marviho/Carnegie Science/Tiskový zdroj EurekAlert
Foto: NASA, ESA a G. Bacon (STScI)
Foto: Greg Stewart/SLAC National Accelerator Laboratory
Foto: Olivier Bonin/SLAC National Accelerator Laboratory
Foto: NASA/Unsplash