Esta imagen compuesta muestra imágenes de tormentas en Neptuno desde el Telescopio Espacial Hubble (izquierda) y la nave espacial Voyager 2 (derecha). La imagen de Neptuno de la cámara de campo ancho 3 del Hubble, tomada en septiembre y noviembre de 2018, muestra una nueva tormenta oscura (centro superior). En la imagen de la Voyager, una tormenta conocida como la Gran Mancha Oscura (GDS) se ve en el centro. Son aproximadamente 13, 000 km por 6, 600 km de tamaño, tan grande en su dimensión más larga como la Tierra. Las nubes blancas que se ven flotando en las cercanías de las tormentas son más altas que el material oscuro. Crédito:NASA / ESA / GSFC / JPL.
Las imágenes tomadas por el Telescopio Espacial Hubble documentan la formación de una Gran Mancha Oscura en Neptuno por primera vez. informan los investigadores en un nuevo estudio.
Como la Gran Mancha Roja de Júpiter, Los grandes puntos oscuros de Neptuno son tormentas que se forman a partir de áreas de alta presión atmosférica. A diferencia de, las tormentas en la Tierra se forman alrededor de áreas de baja presión.
Los científicos han visto un total de seis manchas oscuras en Neptuno a lo largo de los años. La Voyager 2 identificó dos tormentas en 1989. Desde el lanzamiento de Hubble en 1990, ha visto cuatro más de estas tormentas.
En el nuevo estudio, Los científicos planetarios analizaron las fotos de Hubble del gigante de hielo tomadas durante los últimos años y registraron el crecimiento de una nueva Gran Mancha Oscura que se hizo visible en 2018.
Al estudiar las nubes compañeras que aparecieron dos años antes de la nueva Gran Mancha Oscura, los investigadores concluyen que las manchas oscuras se originan mucho más profundamente en la atmósfera de Neptuno de lo que se pensaba anteriormente.
Las imágenes del Hubble también ayudaron a los investigadores a determinar la frecuencia con la que Neptuno tiene manchas oscuras y cuánto duran. Los nuevos hallazgos brindan a los científicos información sobre el funcionamiento interno de los planetas gigantes de hielo mal entendidos, pero también tienen implicaciones para el estudio de exoplanetas de tamaño y composición similares.
"Si estudias los exoplanetas y quieres comprender cómo funcionan, realmente necesitas entender nuestros planetas primero, "dijo Amy Simon, un científico planetario del Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland y autor principal del nuevo estudio publicado hoy en la revista de AGU Cartas de investigación geofísica . "Tenemos tan poca información sobre Urano y Neptuno".
El movimiento cíclico de la Gran Mancha Roja fotografiado por la nave espacial Cassini. A diferencia de Neptuno, Las corrientes en chorro delgadas en Júpiter evitan que la Gran Mancha Roja se rompa y cambie de latitud; gira alrededor de Júpiter pero no se mueve hacia el norte ni hacia el sur. Crédito:NASA.
Una historia de manchas oscuras
Los científicos vieron por primera vez una gran mancha oscura en Neptuno en 1989, cuando la sonda Voyager 2 de la NASA sobrevoló el misterioso planeta azul. Mientras la nave espacial pasaba zumbando, Tomó fotografías de dos tormentas gigantes que se estaban gestando en el hemisferio sur de Neptuno. Los científicos llamaron a las tormentas "La gran mancha oscura" y "La mancha oscura 2".
Solo cinco años después, el telescopio espacial Hubble tomó imágenes nítidas de Neptuno que revelaron que tanto la Gran Mancha Oscura del tamaño de la Tierra como la Mancha Oscura 2 más pequeña habían desaparecido.
"Sin duda fue una sorpresa, ", Dijo Simon." Estábamos acostumbrados a mirar la Gran Mancha Roja de Júpiter, que presumiblemente había estado allí durante más de cien años ".
Una nueva Gran Mancha Oscura apareció en Neptune en 2018, casi idéntica en tamaño y forma a la que vio la Voyager en 1989. Simon y sus colegas estaban analizando imágenes del Hubble de una mancha oscura más pequeña que apareció en 2015 cuando descubrieron pequeñas, nubes blancas brillantes en la región donde más tarde aparecería la Gran Mancha Oscura 2018.
"Estábamos tan ocupados rastreando esta tormenta más pequeña de 2015, que no necesariamente esperábamos ver otro grande tan pronto, " Simon dijo.
Las nubes de gran altitud están formadas por cristales de hielo de metano, que les dan su característico color blanco brillante. Los científicos sospechan que estas nubes de metano acompañan a las tormentas que forman manchas oscuras, flotando sobre ellos de la misma manera que las nubes lenticulares cubren las altas montañas de la Tierra.
Una vista de la primera Gran Mancha Oscura que los científicos observaron en Neptuno. Crédito:NASA.
Vida útil de una mancha
Simon y los coautores Michael Wong y Andrew Hsu de la Universidad de California en Berkeley rastrearon las nubes de metano de 2016 a 2018. Encontraron que las nubes eran más brillantes en 2016 y 2017, antes de que la nueva Gran Mancha Oscura se hiciera visible.
Los modelos informáticos de la atmósfera de Neptuno han demostrado que cuanto más profunda es la tormenta, más brillantes son sus nubes compañeras. El hecho de que estas nubes blancas aparecieran dos años antes de la Gran Mancha Oscura y que perdieran algo de brillo cuando se hizo visible sugiere que las manchas oscuras pueden originarse en la atmósfera de Neptuno mucho más profundamente de lo que se pensaba anteriormente. según el nuevo estudio.
Simón, Wong y Hsu también utilizaron imágenes del Hubble y la Voyager 2 para determinar cuánto duran estas tormentas y con qué frecuencia ocurren. Informan en un segundo estudio publicado hoy en el Diario astronómico que sospechan que surgen nuevas tormentas en Neptuno cada cuatro o seis años. Cada tormenta puede durar hasta seis años, aunque es más probable una esperanza de vida de dos años, según los hallazgos.
Oscuro contra rojo
Los nuevos hallazgos muestran cómo las grandes manchas oscuras de Neptuno se diferencian de la gran mancha roja de Júpiter. La Gran Mancha Roja se ha observado desde al menos 1830 y podría tener hasta 350 años. Las corrientes en chorro delgadas en Júpiter evitan que la Gran Mancha Roja se rompa y cambie de latitud; gira alrededor de Júpiter pero no se mueve hacia el norte ni hacia el sur.
Pero los vientos neptunianos operan en bandas mucho más amplias alrededor del planeta, por lo que tormentas como la Gran Mancha Oscura se desplazan lentamente a través de las latitudes. Estas tormentas suelen flotar entre los chorros de viento ecuatorial hacia el oeste y las corrientes que soplan hacia el este en las latitudes más altas antes de que los fuertes vientos las separen.
Los científicos planetarios esperan estudiar a continuación los cambios en la forma del vórtice y la velocidad del viento en las tormentas que forman manchas oscuras. "Nunca hemos medido directamente los vientos dentro de los vórtices oscuros de Neptuno, pero estimamos que las velocidades del viento están en el estadio de béisbol de 328 pies (100 metros) por segundo, bastante similar a la velocidad del viento dentro de la Gran Mancha Roja de Júpiter, ", dijo Wong. Observaciones más frecuentes utilizando Hubble ayudarán a pintar una imagen más clara de cómo evolucionan los sistemas de tormentas en Neptuno, él dijo.
