Pressemeddelelse

Gådefuld mørk plet på Neptun set fra Jorden for første gang

24. august 2023

Med ESOs Very Large Telescope (VLT) har en gruppe astronomer observeret en stor mørk plet i planeten Neptuns atmosfære, og der er endda en uventet mindre klar plet ved siden af den. Disse kortvarige fænomener på baggrund af Neptuns blå atmosfære er en gåde for astronomerne, men de nye observationer giver yderligere antydninger af pletternes natur og oprindelse.

Det er almindeligt, at der observeres store pletter i atmosfæren omkring kæmpeplaneterne. Den mest berømte er Jupiters Store Røde Plet. På Neptun blev en mørk plet opdaget for første gang af NASAs rumsonde Voyager II i 1989, og den plet forsvandt nogle få år senere. "Siden en mørk plet for første gang blev observeret, har jeg ofte spekuleret over, hvad disse kortlivede og flygtige mørke strukturer er for noget," siger Patrick Irwin, som er professor ved Universitetet i Oxford, UK og førsteforfatter til den artikel, som bliver offentliggjort idag i tidsskriftet Nature Astronomy.

Irwin og hans forskerhold har brugt data fra ESOs VLT til at udelukke muligheden af, at de mørke pletter skyldes "opklaring" i skydækket. De nye observationer antyder istedet, at mørke pletter sandsynligvis skyldes luftpartikler, som bliver mørkere i et lag, som ligger under det vigtigste lag af dis, som følge af, at is og dis blandes i Neptuns atmosfære.

Det har ikke været nemt at nå frem til den konklusion, for mørke pletter er ikke vedvarende fænomener i Neptuns atmosfære, og astronomerne har aldrig før kunnet studere dem i tilstrækkelige detaljer. Den mulighed opstod, da NASA/ESA Hubble Rumteleskopet opdagede adskillige mørke pletter i Neptuns atmosfære i 2018, her iblandt en på planetens nordlige halvkugle. Irwin og hans forskerhold gik omgående i gang med at studere pletten fra Jorden, og de brugte et instrument, som er helt ideelt til disse vanskelige observationer.

Med brug af VLTs instrument Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) kunne forskerne opsplitte det tilbagekastede sollys fra Neptun pletten i de grundliggende farver eller bølgelængder og optage et 3D-spektrum [1]. Det fik den betydning, at de har kunnet studere pletten i større detalje, end det tidligere har været muligt. "Det er en stor oplevelse ikke blot at vi for første gang har kunnet observere en mørk plet fra jordoverfladen, men også at vi for første gang har kunnet optage et reflektionsspektrum af et sådant fænomen," siger Irwin.

Da forskellige bølgelængder kan nå forskellige dybder i Neptuns atmosfære, har astronomerne bedre kunnet bestemme i hvilken dybde den mørke plet befinder sig i planetatmosfæren. Spektret har desuden givet oplysninger om den kemiske sammensætning i de forskellige lag af atmosfæren, og det har så igen givet forskerholdet spor af, hvorfor pletten er mørk.

Observationerne gav desuden et overraskende resultat. "I forløbet opdagede vi en sjælden type af klare skyer, som aldrig er observeret før - heller ikke fra rummet," siger medforfatter til artiklen Michael Wong, som forsker ved University of California, Berkeley, USA. Denne sjældne skytype dukkede op som en klar plet ved siden af den større mørke plet, og data fra VLT viser, at den nye "dybe lyse plet" befinder sig i samme lag af atmosfæren som den større mørke plet. Det betyder, at det er et helt nyt fænomen; til forskel for de små "ledsagerskyer" højt oppe, som tidligere er set, og som består af methanis

Ved hjælp af ESOs VLT er det nu muligt for astronomerne at studere denne slags strukturer fra jordoverfladen. "Det her er en overraskende forbedring af menneskehedens mulighed for at observere rummet. Fra starten kunne vi kun se disse pletter ved at sende en rumsonde derud, som med Voyager. Så fik vi mulighed for at se dem herfra med Hubble, og endelig er teknologien nu kommet så langt, at vi kan se dem fra jordoverfladen," slutter Wong, før han spøgefuldt tilføjer: "Det her kunne gøre mig arbejdsløs som Hubble-observatør!"

Noter

[1] MUSE er en 3D spektrograf, som gør det muligt for astronomerne at observere alt, hvad der er at se af et astronomisk objekt som Neptun på een gang. I hver pixel i et billede måler instrumentet lysintensiteten som funktion af farven, eller bølglængden. De resulterende data. er et 3D datasæt, hvor hver pixel i billedet indeholder hele lysspektret. Alt i alt måler MUSE 3500 farver. Instrumentet er designet til at udnytte adaptiv optik, hvor der korrigeres for jordatmosfærens forstyrrelser, så man får et skarpere billede end det ellers er muligt. Kun med denne kombination af muligheder har det været muligt at studere en mørk plet på Jupiter fra jordoverfladen.

Mere information

Forskningsresultaterne er er offentliggjort i en artikel med titlen “Cloud structure of dark spots and storms in Neptune’s atmosphere” i tidsskriftet Nature Astronomy (doi: 10.1038/s41550-023-02047-0).

Forskerholdet består af Patrick G. J. Irwin (University of Oxford, UK [Oxford]), Jack Dobinson (Oxford), Arjuna James (Oxford), Michael H. Wong (University of California, USA [Berkeley]), Leigh N. Fletcher (University of Leicester, UK [Leicester]), Michael T. Roman (Leicester), Nicholas A. Teanby (University of Bristol, UK), Daniel Toledo (Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial, Spanien), Glenn S. Orton (Jet Propulsion Laboratory, USA), Santiago Pérez-Hoyos (University of the Basque Country, Spanien [UPV/EHU]), Agustin Sánchez Lavega (UPV/EHU), Lawrence Sromovsky (University of Wisconsin, USA), Amy Simon (Solar System Exploration Division, NASA Goddard Space Flight Center, USA), Raúl Morales-Juberias (New Mexico Institute of Technology, USA), Imke de Pater (Berkeley), and Statia L. Cook (Columbia University, USA).

European Southern Observatory (ESO) gør det muligt for forskere fra hele Verden at udforske Universets hemmeligheder til nytte for os alle. Vi designer, bygger og driver jordbaserede observatorier i verdensklasse - og herfra kan astronomerne dykke ned i spændende spørgsmål og sprede glæden ved astronomien, samtidig med at det internationale samarbejde omkring astronomi styrkes. ESO blev stiftet som en tværnational organisation i 1962, og idag støttes ESO af 16 medlemstater (Belgien, Danmark, Finland, Frankrig, Irland, Italien, Nederlandene, Polen, Portugal, Spanien, Sverige, Schweiz, Storbritannien, Tjekkiet, Tyskland og Østrig ) med Chile som værtsnation og med Australien som strategisk partner. ESOs hovedkvarter, besøgscenter og planetarium - ESO Supernova - befinder sig tæt ved München i Tyskland, og Atacamaørkenen i Chile er stedet, hvor vore teleskoper er opstillet; i et område hvor der er enestående muligheder for at observere himlen. ESO driver tre observatorier: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO Very Large Telescope og det tilhørende Very Large Telescope Interferometer, og desuden to oversigtsteleskoper: VISTA, som opererer i det infrarøde og VLT Survey Telescope i det synlige bølgelængdeområde. På Paranal vil ESO ligeledes sørge for driften af Cherenkov Telescope Array South, som bliver Verdens største og mest følsomme observatorium for gammastråler. Sammen med en række internationale partnere driver ESO APEX og ALMA på Chajnantorhøjsletten. Det er to anlæg, som observerer himlen i millimeter- og submillimeterområderne. På Cerro Armazones tæt ved Paranal bygges for tiden "Verdens største himmeløje" - ESOs Extremely Large Telescope. Fra vore kontorer i Santiago, Chile understøtter vi vort arbejde i landet, og samarbejder med partnere i Chile og med hele samfundet.

Links

• Hele forskningsartiklen
• Fotos af VLT
• For journalister: du kan abonnere på vore pressemeddelelser med embargo og på dit eget sprog her

For forskere: Har du en god historie? Så giv os et tip

Kontakter

Patrick Irwin
Department of Physics, University of Oxford
Oxford, UK
Tel: +44 1865 272083
Email: patrick.irwin@physics.ox.ac.uk

Michael H. Wong
Center for Integrative Planetary Science, University of California at Berkeley
Berkeley, California, USA
Tel: +1 510 224 3411
Email: mikewong@astro.berkeley.edu

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
Email: press@eso.org

Ole J. Knudsen (press contact Danmark)
ESO Science Outreach Network and Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
Email: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso2314 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.