Mysteriöser dunkler Fleck auf Neptun entdeckt

May 25, 2024

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Astronomen haben einen großen und mysteriösen dunklen Fleck in der Atmosphäre von Neptun entdeckt, der einen unerwartet hellen Begleiter hat.

Die Beobachtung wurde mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile gemacht.

Weltraumobservatorien wie das Hubble-Weltraumteleskop haben bereits zuvor wirbelartige Stürme – die als dunkle Flecken erscheinen – in der Atmosphäre des blauen Planeten beobachtet, aber es ist das erste Mal, dass ein erdgestütztes Teleskop einen solchen auf Neptun gesehen hat.

Diese neuen Beobachtungen werfen mehr Licht auf das Phänomen, heißt es in einer neuen Studie, die am Donnerstag in der Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht wurde.

„Seit der ersten Entdeckung eines dunklen Flecks habe ich mich immer gefragt, was diese kurzlebigen und schwer fassbaren dunklen Merkmale sind“, sagte der leitende Studienautor Patrick Irwin, Professor für Planetenphysik an der Universität Oxford, in einer Erklärung.

Riesige Gasplaneten in unserem Sonnensystem, darunter auch Neptun, sind für die dunklen Flecken bekannt, die in ihrer Atmosphäre erscheinen, wie zum Beispiel Jupiters Großer Roter Fleck, ein jahrhundertealter Sturm.

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Auf Neptun, einem Eisriesen, hat Hubble im Laufe der Jahre mehrere Stürme beobachtet. Die Stürme scheinen alle einem Muster zu folgen, bei dem sie im Laufe von zwei Jahren auftauchen und wieder verschwinden, was es schwierig macht, sie zu untersuchen. Voyager 2, eine NASA-Sonde, die in den 1970er Jahren gestartet wurde, erspähte während ihres Vorbeiflugs am Planeten 1989 ebenfalls zwei dunkle Stürme auf Neptun, die jedoch verschwanden, lange bevor Hubble sie beobachten konnte, als es 1994 Bilder von Neptun aufnahm. Der Große Dunkle Fleck auf Neptun , der Spitzname des größten Sturms, den Voyager 2 beobachtete, war so groß, dass er die Erde eindämmen konnte.

Neptunstürme verhalten sich anders als Hurrikane auf der Erde. Bei den dunklen Flecken handelt es sich um Hochdrucksysteme, die zunächst stabil sind und sich im Uhrzeigersinn drehen, während Hurrikane auf der Nordhalbkugel der Erde Tiefdrucksysteme sind, die sich gegen den Uhrzeigersinn drehen. Irwin und sein Team wollten herausfinden, wie diese gewaltigen Stürme auf Neptun überhaupt entstehen.

Neptun, das aufgrund des Methans in seiner Atmosphäre einen blauen Farbton hat, ist eine gefrorene Welt mit einer Durchschnittstemperatur von minus 392 Grad Fahrenheit (minus 235 Grad Celsius) und kreischenden Winden, die gefrorene Methanwolken mit 1.200 Meilen pro Stunde über den Planeten schicken (1.931 Kilometer pro Stunde). Es ist der am weitesten von der Sonne entfernte Planet in unserem Sonnensystem, etwa 30-mal so weit von der Sonne entfernt wie die Erde, und diese Entfernung lässt den Mittag auf Neptun wie die Dämmerung auf der Erde aussehen.

Als Hubble 2018 neue dunkle Flecken auf Neptun entdeckte, nutzte Irwins Team die Chance, erdbasierte Beobachtungen mit dem Very Large Telescope und seinem Multi Unit Spectroscopic Explorer Instrument (MUSE) durchzuführen. Das Instrument ermöglicht es Astronomen, das gesamte astronomische Objekt auf einmal in verschiedenen Lichtwellenlängen zu beobachten, so die Europäische Südsternwarte.

Die Erdatmosphäre neigt dazu, einen verzerrenden Effekt für bodengestützte Teleskope zu erzeugen, aber MUSE verlässt sich auf eine Technik namens adaptive Optik, um scharfe Bilder aufzunehmen. Die von Computern gesteuerten Spiegel des Teleskops können in Echtzeit Anpassungen vornehmen, die durch die Erdatmosphäre verursachte Verzerrungen korrigieren und die feinen Details von Himmelsobjekten bewahren.

Mithilfe der vom Very Large Telescope erfassten Daten konnten Astronomen feststellen, dass die dunklen Flecken nicht durch Lücken oder Lichtungen in den Wolken verursacht wurden. Stattdessen deuten die Beobachtungen darauf hin, dass Flecken dadurch entstehen, dass sich dunkler werdende Luftpartikel unter Neptuns markanter Atmosphärenschicht ansammeln, wo sich Dunst und Eis vermischen.

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Das MUSE-Instrument erfasste ein 3D-Lichtspektrum für Neptun und seinen dunklen Fleck und ermöglichte es Astronomen, den Sturm im Detail zu untersuchen und sogar eine überraschende Beobachtung zu machen.

„Dabei haben wir einen seltenen, tiefen, hellen Wolkentyp entdeckt, der noch nie zuvor identifiziert wurde, nicht einmal aus dem Weltraum“, sagte der Co-Autor der Studie, Michael Wong, ein Planetenwissenschaftler an der University of California in Berkeley, in einer Erklärung.

Die ungewöhnliche Wolke erschien bei der Beobachtung als kleinerer heller Fleck neben dem größeren dunklen Fleck, und beide befinden sich auf derselben atmosphärischen Ebene. Die Astronomen sagten, sie seien von dem neu entdeckten Merkmal fasziniert und hofften, durch zukünftige Beobachtungen, die von der Erde aus durchgeführt werden könnten, mehr zu erfahren.

„Dies ist eine erstaunliche Steigerung der Fähigkeit der Menschheit, den Kosmos zu beobachten“, sagte Wong. „Zuerst konnten wir diese Orte nur entdecken, indem wir ein Raumschiff wie die Voyager dorthin schickten. Dann erlangten wir die Möglichkeit, sie mit Hubble aus der Ferne zu erkennen. Schließlich hat sich die Technologie weiterentwickelt, um dies vom Boden aus zu ermöglichen.“