Nettuno

Nettuno: la tempesta oscura inverte la direzione

Astronomia. Dal telescopio spaziale Hubble della NASA è stato possibile osservare come, un misterioso vortice oscuro su Nettuno, scoperto per la prima volta nel 2018, si allontanava bruscamente da una probabile fine sul gigantesco pianeta blu. La scienziata Amy Simon rileva “Ora possiamo seguire la grande tempesta per anni e osservare il suo ciclo di vita completo, grazie a Hubble“.

Istantanea di Hubble che rivela la tempesta oscura. Credit: NASA, ESA, STScI

Gli astronomi, che hanno osservato il fenomeno, lo hanno definito come uno dei più grandi mai verificatisi. Infatti, l’ampiezza della tempesta è stata paragonata dagli stessi più ampia dell’Oceano Atlantico.

Le osservazioni, a distanza di un anno, hanno mostrato che ha iniziato a spostarsi verso sud, verso l’equatore, dove ci si aspetta che tali tempeste svaniscano alla vista. Con sorpresa dei ricercatori, Hubble ha individuato il cambiamento di direzione del vortice entro agosto 2020, raddoppiando verso nord.

Anche se negli ultimi 30 anni Hubble ha individuato simili punti oscuri, questo imprevedibile comportamento atmosferico è qualcosa di nuovo da vedere.

Dato altrettanto sconcertante, è che la tempesta non era sola. Hubble ha individuato un’altra macchia scura più piccola nel gennaio di quest’anno, che è apparsa temporaneamente vicino al punto scuro più grande. Si ipotizzò che poteva trattarsi di un pezzo del gigantesco vortice che si era spezzato; e che poi si è allontanato scomparendo alla vista delle osservazioni successive.

Nettuno: le dichiarazioni di M.H.Wong

“Siamo entusiasti di queste osservazioni perché questo piccolo frammento oscuro è potenzialmente parte del processo di disturbo della macchia scura”, ha detto Michael H. Wong dell’Università della California a Berkeley. “Questo è un processo che non è mai stato osservato. Abbiamo visto alcuni altri punti oscuri svanire e non ci sono più, ma non abbiamo mai visto nulla di sconvolgente, anche se è previsto nelle simulazioni al computer”.

La grande tempesta, che si estende per 4.600 miglia, è la quarta macchia scura che Hubble ha osservato su Nettuno dal 1993. Altre due tempeste oscure sono state scoperte dalla navicella Voyager 2 nel 1989 mentre volava sul lontano pianeta, ma erano scomparse prima che Hubble potesse osservarle. Da allora, solo Hubble ha avuto la nitidezza e la sensibilità alla luce visibile per tracciare queste caratteristiche sfuggenti, che sono apparse in sequenza e poi sono scomparse per una durata di circa due anni ciascuna. Hubble ha scoperto quest’ultima tempesta nel settembre 2018.

Un Clima terribile

I vortici oscuri di Nettuno sono sistemi ad alta pressione che possono formarsi a medie latitudini e possono poi migrare verso l’equatore. Iniziano rimanendo stabili a causa delle forze di Coriolis, che fanno sì che le tempeste dell’emisfero nord ruotino in senso orario, a causa della rotazione del pianeta. (Queste tempeste sono diverse dagli uragani sulla Terra, che ruotano in senso antiorario perché sono sistemi a bassa pressione).

Tuttavia, quando una tempesta va alla deriva verso l’equatore, l’effetto Coriolis si indebolisce e la tempesta si disintegra. Nelle simulazioni al computer di diverse squadre, queste tempeste seguono un percorso più o meno rettilineo verso l’equatore, fino a quando non c’è l’effetto Coriolis a tenerle insieme. A differenza delle simulazioni, l’ultima gigantesca tempesta non è migrata nella “kill zone” equatoriale.

“È stato davvero emozionante vederla comportarsi come se dovesse agire e poi all’improvviso si ferma e torna indietro”, ha detto Wong. “E’ stato sorprendente”.

Il punto soprannominato Dark Spot Jr.

Le osservazioni di Hubble hanno anche rivelato che l’inversione del percorso del vortice oscuro, si è verificata nello stesso momento in cui è apparso un nuovo punto, chiamato informalmente “Dark Spot Jr.”

Il punto più recente, era leggermente più piccolo del precedente, e misurava circa 3.900 miglia di diametro. Era vicino al lato della macchia scura principale che si affaccia sull’equatore – il punto in cui alcune simulazioni mostrano che si sarebbe verificata un’interruzione.

Tuttavia, il momento dell’emergenza del punto più piccolo era insolito.

Quando ho visto per la prima volta il punto piccolo, ho pensato che quello più grande fosse stato interrotto”; ha detto Wong. “Non pensavo che si stesse formando un altro vortice perché quello piccolo è più lontano verso l’equatore. Quindi è all’interno di questa regione instabile. Ma non possiamo provare che le due cose siano collegate. Rimane un completo mistero”.

È stato anche a gennaio che il vortice oscuro ha smesso di muoversi e ha ricominciato a muoversi verso nord”, ha aggiunto Wong. “Forse, spargendo quel frammento, è stato sufficiente a impedirgli di muoversi verso l’equatore”.

I ricercatori stanno continuando ad analizzare altri dati per determinare se i resti del vortice oscuro jr. abbiano persistito per il resto del 2020.

Nettuno: Tempeste oscure ancora sconcertanti

È ancora un mistero come queste tempeste si formino, ma quest’ultimo gigantesco vortice oscuro dal punto di vista dello studio è la migliore osservazione fatta finora. L’aspetto oscuro della tempesta potrebbe essere dovuto a un elevato strato di nubi scure e potrebbe raccontare agli astronomi la struttura verticale della tempesta.

Un’altra caratteristica insolita della macchia scura è l’assenza di nubi di accompagnamento luminose intorno ad essa, che erano presenti nelle immagini di Hubble scattate quando il vortice fu scoperto nel 2018.

A quanto pare, le nuvole sono scomparse quando il vortice ha interrotto il suo viaggio verso sud. Le nubi luminose si formano quando il flusso d’aria viene perturbato e deviato verso l’alto sopra il vortice, causando il probabile congelamento dei gas in cristalli di ghiaccio di metano. La mancanza di nubi potrebbe rivelare informazioni su come si evolvono le macchie, dicono i ricercatori.

Uno sguardo ai Pianeti Esterni e al clima che li contraddistingue

Hubble ha scattato molte delle immagini delle macchie scure come parte del programma Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL), un progetto Hubble a lungo termine; guidato da Amy Simon del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland. Questi, cattura annualmente le mappe globali dei pianeti esterni del nostro sistema solare quando sono più vicini alla Terra nelle loro orbite.

Gli obiettivi principali dell’OPAL sono lo studio dei cambiamenti stagionali a lungo termine e la cattura di eventi relativamente transitori; come la comparsa di macchie scure su Nettuno o potenzialmente Urano. Queste tempeste oscure possono essere così fugaci che in passato alcune di esse possono essere apparse e sbiadite durante i vuoti pluriennali nelle osservazioni di Hubble su Nettuno. Il programma OPAL assicura che gli astronomi non ne perderanno un’altra.

“Non sapremmo nulla di questi ultimi punti oscuri se non fosse stato per Hubble“, ha detto Simon. “Ora possiamo seguire la grande tempesta per anni e osservare il suo ciclo di vita completo. Se non avessimo Hubble, allora potremmo pensare che la Grande Macchia Oscura vista da Voyager nel 1989 sia ancora lì su Nettuno, proprio come la Grande Macchia Rossa di Giove. E non avremmo saputo degli altri quattro punti scoperti da Hubble“.

Wong ha presentato le scoperte della squadra in data 15 dicembre, alla riunione autunnale dell’American Geophysical Union.

Il telescopio spaziale Hubble è un progetto di cooperazione internazionale tra la NASA e l’ESA (Agenzia Spaziale Europea).

Il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, gestisce il telescopio.

Lo Space Telescope Science Institute (STScI) di Baltimora, Maryland, conduce le operazioni scientifiche di Hubble. L’STScI è gestito per la NASA dall’Associazione delle Università per la Ricerca in Astronomia di Washington, D.C.

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