Először figyeltek meg hatalmas vihart a Neptunuszon

2017.08.07. 23:17

Hatalmas, csaknem Föld-méretű vihart fedezett fel a Neptunuszon egy elsőéves csillagászhallgató.

Elsőéves csillagász-halgató fedezte fel a különös jelenséget

A viharrendszert egy olyan régióban, a Neptunusz egyenlítőjének közelében észlelték, ahol korábban egy felhőt sem láttak. Hossza mintegy 9000 kilométer - a gázbolygó átlójának egyharmada -, és hozzávetőleg 30 szélességi és hosszúsági fokon ível át. A június 26. és július 2. közötti megfigyelési idő alatt folyamatosan fényesebbnek tűnt.

A Neptunusz a naprendszer egészen különleges bolygója, amely még számos felfedeznivalót rejtForrás: NASA/Voyager

A megfigyelés-sorozatot Ned Molter, a Kaliforniai Egyetem berkeleyi campusának (UC Berkeley) csillagászhallgatója végezte el. A viharkomplexumot a bolygó egyenlítőjénél észlelte a hawaii W. M. Keck Ovszervatóriumból egy hajnali tesztmegfigyelés során. Molter ösztöndíjas hallgatóként hat hetet töltött az obszervatóriumban.

A rendkívüli viharzóna felfedezője, Ned Molter (a kép jobb szélén)Forrás: Forrás: W.M. Keck Observatory

Az volt a feladata, hogy dolgozzon ki egy módszert a hajnali és alkonyati megfigyelések hatásosabbá tételére. A pirkadat és a szürkület a csillagászati megfigyelések szempontjából időpocsékolásnak számít, mert ekkor nem elég sötét az égbolt. Imke de Pater, a UC Berkeley csillagásza, Molter mentora szerint tanítványa elsőéves hallgató, korábban soha nem végzett megfigyelést.

Erős örvény horgonyozza le a hatalmas légköri vihart

Molter kiemelte: nagyon meglepőennyire alacsony szélességi körön látni ilyen intenzív vihart. Normál esetben ez a terület nagyon csendes, felhők általában csak a középső szélességi körökön észlelhetők. Ezért igazán különleges, hogy ekkora felhőrendszert figyelhettek meg az egyenlítő környékén. A kutatók még nem értik, hogyan képes a vihar egyben maradni ilyen sok szélességi körön át.

A széles viharzóna az Neptunusz egyenlítőjének közelébenForrás: W.M. Keck Observatory

A Neptunusz a Naprendszer legszelesebb bolygója - a különböző szélességi körökön különböző szelek fújnak -, a csillagászok ezért úgy vélik, az egész vihart egy erős örvény horgonyozza le. Az örvény közepében a felemelkedő gázok emelkedés közben lehűlnek. Ha a gáz hőmérséklete a cseppfolyósodási hőmérséklet alá esik, felhővé alakul.

A viharzóna állapotát mutató különböző időpontokban készített felvételekből álló montázsForrás: Berkeley University

Ugyanilyen folyamat játszódik le a Földön is, a Neptunusz felhőit azonban más anyag, metán alkotja. Más megközelítés szerint a viharrendszer egy óriási konvektív felhő lehet. A konvekció során a gáz felemelkedik, mert melegebb, mint a környezete.

Hasonló folyamat eredményeként alakulnak ki a földi zivatarfelhők isForrás: Instagram/Santiago Borja

A Föld légkörében ilye képződmények a zivatarfelhők (cumulonimbuss) és a gomolyfelhők (cumulus)is.

Számításokkal jósolták meg a létezését

A Neptunusz a Naptól számítva a nyolcadik bolygó, amely négy és fél milliárd kilométer távolságra fekszik központi csillagunktól. A Naprendszeren belül az úgynevezett Jupiter-típusú óriás gázbolygók közé tartozik, a harmadik legnagyobb tömeggel rendelkező planéta.

Johann Galle német csillagász,, aki Le verrier számításai alapján teleszkóppal megtalálta a NeptunusztForrás: Origo

A Neptunuszt Johann Galle német csillagász fedezte fel 1846. szeptember 23-án, Urbain Le Verrier pályaszámításai alapján. Már korábban megfigyelték, hogy addig a Naprendszer legkülső bolygójának tartott Uránusz pályájában olyan perturbáció mutatkozik, ami egy ismeretlen nagy tömegű bolygó gravitációs zavaró hatására vezethető vissza.

Urbain Le Verrier francia matematikusForrás: Wikimedia Commons

Le Verrier francia matematikus ebből számította ki az ismeretlen bolygó pályaelemeit, ami alapján Galle meg is találta a Neptunuszt.

Gyémánttá alakul a szén a Neptunusz köpenyében

A Neptunusz gravitációja a Jupiter kivételével minden más bolygóénál nagyobb. Az atmoszféra alatt egy vízből metánból és ammóniából álló köpenyszerű képződmény helyezkedik el, amely tömege 10-15-szöröse a Földének.

Légköri képződmények a NeptunuszonForrás:NASA/JPL

A köpenyben rendkívül nagy nyomás uralkodik, ami több tízmillószorosa a földi tengerszinten mért atmoszferikus nyomásnak. A rendkívüli nyomás rendkívüli hőmérsékletet eredményez, e két tényező együttes hatására például a szén gyémánttá alakul és megolvad.

Felhőképződmények közeli felvételeForrás: NASA/JPL

Ez a jelenség adhat magyarázatot a bolygó szokatlanul erős mágneses terére.A Neptunusz légköre 80%-ban hidrogénből, 19%-ban héliumból 1 %-ban pedig metánból áll. A Neptunusz magas légköri felhői fagyott metánból, az alsóbb 1-5 bar nyomású légrétegben hidrogén-szulfidból, ammóniából illetve ammónia-szulfidból, a még mélyebben találhatók pedig vízből állnak. Az óriásbolygó egy vasból, nikkelből és szilikátokból álló központi maggal is rendelkezik.

KAPCSOLÓDÓ CIKKEK