Egy kutatócsoport az ESO Nagyon Nagy Távcsöve (VLT) segítségével egy nagy sötét foltot figyelt meg a Neptunusz légkörében, közvetlen mellette pedig egy váratlan, kisebb, fényes folt volt látható. Ez az első alkalom, hogy földi távcsővel sötét foltot észleltek a Neptunuszon. A Neptunusz kékes színű légkörében olykor megjelenő jelenségek rejtélyesek a csillagászok számára. Ezek az új eredmények további támpontokat adnak természetükre és eredetükre vonatkozóan.

Az óriásbolygók légkörében gyakoriak a nagy foltok, a leghíresebb a Jupiter Nagy Vörös Foltja. A Neptunuszon 1989-ben észlelt először sötét foltot a NASA Voyager–2 űrszondája, amely néhány évvel később eltűnt. „A sötét folt első felfedezése óta mindig azon töprengtem, mik ezek a rövid életű és megfoghatatlan sötét jelenségek” – mondja Patrick Irwin, az Egyesült Királyság Oxfordi Egyetemének professzora, a Nature Astronomy folyóiratban megjelent tanulmány vezető szerzője.

Irwin és csapata az ESO VLT adatait használta annak kizárására, hogy a sötét foltokat a felhők felszakadozása okozza. Az új megfigyelések azt mutatják, hogy a sötét foltok valószínűleg annak a következményei, hogy a levegő részecskéi a látható ködréteg alatti rétegben elsötétülnek, miközben jég és köd keveredik a Neptunusz légkörében.

Nem volt könnyű erre a következtetésre jutni, mert a sötét foltok nem állandó jellemzői a bolygó légkörének, és a csillagászok eddig még soha nem tudták ezeket kellő részletességgel tanulmányozni. A lehetőség azután adódott, hogy a NASA, az ESA Hubble-űrteleszkópja több sötét foltot fedezett fel a Neptunusz légkörében, közöttük egyet a bolygó északi féltekéjén, amelyet 2018-ban vettek észre. Irwin és csapata azonnal nekilátott a földről történő megfigyeléseknek egy olyan műszerrel, amely ideális ezekhez a kihívást jelentő megfigyelésekre.

A VLT Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) segítségével a kutatók képesek voltak a Neptunuszról és annak foltjáról visszavert napfényt felbontani színekre vagy másképpen mondva hullámhosszakra, és 3D színképet hoztak létre. Ez azt jelentette, hogy a foltot sokkal részletesebben tanulmányozhatták, mint az korábban lehetséges volt. „Teljesen el vagyok ragadtatva, hogy nemcsak először észleltem egy sötét foltot a Földről, hanem először rögzíthettem egy ilyen jelenség színképét” – mondta Irwin.

A képen a Neptunusz látható az ESO VLT MUSE műszerével készített felvételen. A MUSE a Neptunusz minden pixeléről bejövő fényt felbontja színekre, vagyis hullámhosszokra. A jobb oldali kép a MUSE által rögzített összes színt egyesíti, amely a Neptunusz „természetes” nézete. A jobb felső sarokban látható a vizsgált sötét folt. A többi kép meghatározott hullámhosszakon készült: 551 nanométer (kék), 831 nm (zöld) és 848 nm (piros). A sötét folt rövidebb (kékebb) hullámhosszon a legszembetűnőbb. Közvetlenül a sötét folt mellett egy kis világos foltot is találtak, amely csak a 831 nm-es, zöld képen látható.

Mivel a különböző hullámhosszakon a Neptunusz légkörének különböző mélységeit lehet vizsgálni, a színképek lehetővé tették, hogy jobban meghatározzák a sötét folt magasságát a bolygó légkörében. A színkép információt szolgáltatott a légkör különböző rétegeinek kémiai összetételéről is, ami támpontot adott a csapatnak arra vonatkozóan, hogy a folt miért tűnt sötétnek.

A megfigyelések meglepő eredménnyel is szolgáltak. „A munka során felfedeztünk egy ritka, mély, fényes felhőtípust, amelyet korábban még az űrből sem azonosítottak” – mondja Michael Wong, a Kaliforniai Egyetem (Berkeley, USA) kutatója és a tanulmány társszerzője. Ez a ritka felhőtípus világos foltként jelent meg közvetlenül a nagyobb, fő sötét folt mellett. A VLT adatok azt mutatták, hogy az új, mély, fényes felhő a fő a légkörben sötét folttal azonos magasságban volt. Ez azt jelenti, hogy ez egy teljesen új típusú jelenség a nagy magasságban lévő metánjég kis „kísérő” felhőihez képest, amelyeket korábban megfigyeltek.

Az ESO VLT segítségével a csillagászok most már képesek tanulmányozni hasonló foltokat a Földről. „A világegyetem megfigyelésében ez egy elképesztő ugrás az emberiség számára. Eleinte csak úgy tudtuk észlelni ezeket a foltokat, hogy űrszondát küldtünk oda, például a Voyagert. Aztán lehetőséget kaptunk arra, hogy távolról lefényképezzük őket a Hubble segítségével. Végül a technológia annyit fejlődött, hogy ez a földről is lehetővé vált” – nyilatkozta Wong.

Forrás: ESO