Como a Terra, Urano e Netuno têm a estação e experimentam mudanças nos padrões climáticos como resultado. Mas, diferentemente da Terra, as estações nesses planetas duram anos e não meses, e os padrões climáticos ocorrem em uma escala inimaginável para os padrões da Terra. Um bom exemplo são as tempestades que foram observadas na atmosfera de Netuno e Urano, que incluem a famosa Grande Mancha Negra de Netuno.
Durante sua rotina anual de monitoramento de Urano e Netuno, a NASA telescópio espacial Hubble (HST) forneceu recentemente observações atualizadas dos padrões climáticos de ambos os planetas. Além de detectar uma nova e misteriosa tempestade em Netuno, o Hubble forneceu uma nova visão de uma tempestade de longa duração em torno do pólo norte de Urano. Essas observações fazem parte de HubbleA missão de longo prazo é melhorar nossa compreensão dos planetas externos.
As novas imagens foram tiradas como parte do programa Legado de Atmosferas do Planeta Exterior (OPAL), um programa de longo prazo. Hubble projeto liderado por Amy Simon, do Goddard Space Flight Center da NASA. Todos os anos, este programa captura mapas globais dos planetas externos do nosso Sistema Solar quando eles estão mais próximos da Terra. Um dos principais objetivos da OPAL é estudar mudanças sazonais a longo prazo e eventos comparativamente transitórios, como o aparecimento de manchas escuras.
Identificá-las não é tarefa fácil, pois essas manchas escuras aparecem rapidamente e têm vida relativamente curta, a ponto de algumas aparecerem e desaparecerem durante lacunas de vários anos nas observações de Netuno por Hubble. Esse é outro objetivo do programa OPAL, que é garantir que os astrônomos não percam outro.
Este último ponto escuro, que mede aproximadamente 11.000 km (6.800 milhas) de diâmetro, aparece no centro superior do planeta. Hubble vi pela primeira vez em setembro de 2018, quando o hemisfério sul de Netuno estava passando pelo verão. Isso é consistente com as mudanças sazonais no planeta, onde o aquecimento no hemisfério sul faz com que os padrões climáticos se tornem mais dramáticos no norte.
Embora não esteja claro exatamente como essas tempestades se formam, novas pesquisas de Simon e da equipe da OPAL indicam que elas se formam rapidamente, duram de quatro a seis anos e desaparecem ao longo de dois anos. Como a Grande Mancha Vermelha de Júpiter, os vórtices escuros giram em uma direção anticiclônica e parecem arrastar material de níveis mais profundos na atmosfera da gigante do gelo.
De fato, as observações do Hubble obtidas desde 2016 parecem indicar que os vórtices provavelmente se desenvolvem mais profundamente na atmosfera de Netuno e se tornam visíveis apenas quando o topo da tempestade atinge altitudes mais altas. Enquanto isso, eles são acompanhados por "nuvens complementares", que são visíveis nas imagens do Hubble como manchas brancas brilhantes à direita do recurso escuro.
Essas nuvens são compostas por gelados de metano que congelam quando os vórtices fazem com que o fluxo de ar ambiente seja desviado para cima durante a tempestade. A nuvem longa e fina à esquerda da mancha escura é uma característica transitória que não faz parte do sistema de tempestades. O mesmo se aplica a Urano, que mostra uma vasta camada de nuvens brilhantes no pólo norte.
No caso de Urano, os cientistas acreditam que isso é resultado da orientação única de Urano, onde seu eixo é inclinado mais de 90 ° em relação ao equador do Sol. Como Urano orbita praticamente de lado, o Sol brilha quase diretamente no pólo norte durante o verão no hemisfério norte. Atualmente, Urano está se aproximando no meio de sua temporada de verão, o que está fazendo a região da calota polar parecer mais proeminente.
Essa calota polar pode ser o resultado de mudanças sazonais no fluxo atmosférico e é acompanhada por uma grande e compacta nuvem de gelo de metano perto de sua borda na imagem. Também visível é uma estreita faixa de nuvens que circunda o planeta ao norte do equador. Esse é outro mistério sobre Urano e Netuno, que é como bandas como essas ficam confinadas a larguras tão estreitas quando o planeta tem jatos de vento soprando para o oeste tão amplos.
Este é o quarto misterioso vórtice fotografado por Hubble desde 1993 e o sexto desde que os astrônomos tomaram conhecimento desses fenômenos. Os dois primeiros pontos escuros foram descobertos pelo Voyager 2 nave espacial, uma vez que realizou seu sobrevôo histórico de Netuno em 1989. Desde então, apenas o telescópio espacial Hubble conseguiu rastrear esses recursos devido à sua sensibilidade à luz azul.
Essas imagens fazem parte de um crescente banco de dados de instantâneos do Hubble de Netuno e Urano, que acompanham os padrões climáticos do planeta ao longo do tempo. Assim como os meteorologistas prevêem o tempo na Terra com base em tendências de longo prazo, os astrônomos esperam que o monitoramento de longo prazo dos planetas exteriores pelo Hubble os ajude a desvendar os mistérios duradouros sobre suas atmosferas.
Analisar o clima nesses mundos também melhorará nossa compreensão da diversidade das atmosferas no Sistema Solar, bem como de suas semelhanças. No final, isso também pode ajudar bastante a informar nossa compreensão dos planetas extra-solares e suas atmosferas, talvez até nos ajudando a determinar se eles podem ou não sustentar a vida.
