Sciencemag.cz
Doporučujeme
Jev by mohl souviset se změnami v chemickém složení atmosféry Neptunu, aktuálním průběhem počasí nebo dokonce se slunečním cyklem.
Mezinárodní tým astronomů využíval uplynulých 17 let řadu pozemních teleskopů včetně dalekohledu VLT Evropské jižní observatoře ke sledování teploty atmosféry planety Neptun. Podařilo se tak odhalit překvapivý pokles globální teploty následovaný dramatickým oteplením jižního pólu v posledních letech.
„Takové změny jsme nečekali,“ říká Michael Roman (University of Leicester, UK), vedoucí autor studie, která byla publikována v časopise Planetary Science Journal. „Jelikož jsme Neptun pozorovali v období, kdy na jižní polokouli nastává léto, očekávali jsme, že teploty budou pomalu růst a nikoliv klesat.“
Podobně jako na Zemi i na Neptunu se během oběhu planety kolem Slunce střídají roční období. Rozdíl je však v tom, že při periodě oběhu 165 let trvá na Neptunu každé roční období asi 40 let. Od roku 2005 panovalo na jižní polokouli Neptunu léto a astronomové byli zvědavi na to, jak se budou měnit teploty s blížícím se slunovratem.
Vědci proměřili téměř stovku záběrů Neptunu pořízených v tepelném – infračerveném – oboru během 17 let a zkoumali trendy teplotních změn v dosud nejjemnějších detailech.
Data ukázala, že i přes příchod léta na jižní polokouli větší část planety posledních dvacet let postupně chladla. Průměrná globální teplota na Neptunu poklesla mezi lety 2003 a 2018 o 8 °C.
V posledních letech – mezi roky 2018 a 2020 – však astronomy překvapilo dramatické oteplení jižního pólu planety, kdy teplota vzrostla o 11 °C. A i když teplý polární vír na Neptunu je znám po mnoho let, takto rychlé oteplení dosud nebylo na planetě pozorováno.
„Naše měření pokrývají méně než polovinu jednoho ročního období na Neptunu, proto nikdo nepředpokládal jakékoliv rozsáhlé nebo rychlé změny,“ vysvětluje Glenn Orton (Caltech’s Jet Propulsion Laboratory, JPL; USA).
Vědci měřili teplotu planety pomocí astronomických kamer citlivých na infračervené záření. Ke své analýze použili všechny snímky Neptunu pořízené v tomto oboru pozemními přístroji za poslední dvě desetiletí, přičemž zkoumali tepelné záření přicházející z jeho stratosféry. To jim umožnilo vytvořit mapu teploty a jejích změn v průběhu části léta na jižní polokouli.
Jelikož se Neptun nachází asi 4,5 miliardy kilometrů od Slunce, je velmi chladný. Průměrná teplota planety se pohybuje kolem -220 °C a měření ze Země proto není snadné. „Tento typ výzkumu je možný pouze pomocí citlivých infračervených detektorů a velkých dalekohledů, jako je VLT. Ty dokáží pozorovat Neptun bez problémů, takto výkonné přístroje jsou však k dispozici pouze posledních 20 let,“ upozorňuje spoluautor práce profesor Leigh Fletcher (University of Leicester).
Zhruba třetina použitých záběrů byla pořízena přístrojem VISIR (VLT Imager and Spectrometer for mid-InfraRed), který pracuje na dalekohledu ESO/VLT (Very Large Telescope) na Observatoři Paranal v chilské poušti Atacama. Díky velkému průměru zrcadla a vhodným pozorovacím podmínkám ve velké nadmořské výšce dosahuje VLT výborného rozlišení a pořizuje data mimořádné kvality, včetně velmi ostrých snímků planety Neptun. Vědci rovněž použili data z kosmického dalekohledu Spitzer Space Telescope (NASA) a snímky pořízené pozemními dalekohledy Gemini South (Chile), Subaru, Keck či Gemini North (všechny na Havaji).
Jelikož teplotní změny na Neptunu byly neočekávané, astronomové v tomto okamžiku ještě nevědí, co je jejich příčinou. Mohly by souviset se změnami v chemickém složení atmosféry Neptunu, aktuálním průběhem počasí, nebo dokonce se slunečním cyklem. V následujících letech bude potřeba získat další pozorování, aby bylo možné příčiny těchto fluktuací odhalit. Budoucí pozemní dalekohledy jako ESO/ELT (Extremely Large Telescope) budou moci sledovat probíhající teplotní změny ještě ve větších detailech, zatímco kosmický James Webb Space Telescope (NASA/ESA/CSA) přinese bezprecedentní nové mapy chemického složení a teplot v atmosféře Neptunu.
„Myslím, že pro mnoho vědců je Neptun přitažlivý právě proto, že o něm stále víme tak málo,“ dodává Michael Roman. „Všechno směřuje k mnohem komplexnějšímu pohledu na atmosféru Neptunu a její proměny v čase.“
Výzkum byl prezentování v článku “Sub-Seasonal Variation in Neptune’s Mid-Infrared Emission”, který byl publikování v časopise The Planetary Science Journal (doi:10.3847/PSJ/ac5aa4).
