Le nuvole su Nettuno sono improvvisamente scomparse a causa del sole

Le nuvole su Nettuno vanno e vengono, ma il motivo per cui questo accade è rimasto un mistero fino ad ora. Gli astronomi hanno ora scoperto che gli undici cicli solari hanno qualcosa a che fare con questo.

Circa ogni undici anni, la polarità dei campi magnetici del Sole si inverte. Questo è accompagnato da intensi brillamenti solari e da un aumento del numero di macchie solari. Quando l’attività raggiunge il picco, i campi magnetici collassano e i poli si invertono. Quindi il sole si ferma di nuovo per iniziare finalmente un nuovo ciclo.

troppo lontano dal sole
L’effetto che questo ha sulle nuvole di Nettuno è notevole, perché il pianeta è così lontano dal sole. Solo lo 0,1% della luce solare che raggiunge la Terra raggiunge Nettuno. Tuttavia, le nuvole del pianeta sono influenzate dall’attività solare, non dalle quattro stagioni, ciascuna delle quali dura circa 40 anni di Nettuno.

scoperta Non è successo dall’oggi al domani: Hubble, il famoso telescopio spaziale della Nasa, osserva Nettuno da almeno trent’anni. Inoltre, sono stati utilizzati i dati dell’Osservatorio WM Keck alle Hawaii e le osservazioni dell’Osservatorio Lick in California.

Nuvole scomparse
Di conseguenza, gli astronomi hanno visto le nuvole ritirarsi improvvisamente nel 2019. “Sono rimasto stupito dalla rapidità con cui le nuvole su Nettuno stavano scomparendo”, afferma Emke de Pater, professore emerito all’Università di Berkeley. “Abbiamo visto crollare l’attività del cloud in pochi mesi.” E queste nuvole non sono appena tornate. “Finora, quattro anni dopo, le ultime immagini dello scorso giugno mostrano che le nuvole non hanno ancora raggiunto il loro vecchio livello”, ha detto il ricercatore Irandi Chavez. “Questo è molto eccitante e inaspettato, soprattutto perché il periodo precedente in cui c’erano poche nuvole su Nettuno non era così intenso ed è durato molto più breve”.

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di nuovo selvaggio
Le immagini di Hubble e altri rivelano un interessante modello di nuvole dipendente dalle stagioni e dal ciclo solare. Quando il tempo è rigido per il sole, più radiazioni ultraviolette fluiscono nel sistema solare. I ricercatori hanno scoperto che due anni dopo il picco del ciclo solare, il numero di nuvole su Nettuno sta aumentando. C’era anche una correlazione tra il numero di nuvole e la luminosità del gigante di ghiaccio dovuta alla luce solare riflessa dal pianeta.

Trent’anni di nubi su Nettuno. Immagine: NASA, ESA, Irandi Chávez (UC Berkeley) ed Emke de Pater (UC Berkeley)

“Questi dati impressionanti forniscono la prova più forte che lo spessore delle nuvole su Nettuno è correlato al ciclo solare”, afferma de Pater. “I nostri risultati supportano la teoria secondo cui la radiazione ultravioletta del Sole, se abbastanza forte, può avviare una reazione fotochimica che provoca la formazione di nuvole sul pianeta”.

ritardo
Poiché il ciclo solare dura undici anni, gli scienziati hanno impiegato del tempo per mostrare la connessione con le nuvole di Nettuno. Hanno monitorato 2,5 cicli di attività del cloud in un periodo di 29 anni. Durante questo periodo, il pianeta si è illuminato nel 2002 e si è nuovamente oscurato nel 2007. Il pianeta si è nuovamente illuminato nel 2015 e si è oscurato nel 2020, quando il numero delle nuvole è diminuito.

La luminosità di Nettuno, causata dal sole, sembra calare e affievolirsi alla stessa velocità delle nuvole del pianeta, anche se con un certo ritardo: il picco del ciclo solare arriva due anni prima del picco del sole, le nuvole su Nettuno. Questo perché nell’alta atmosfera di Nettuno ha luogo una reazione fotochimica e ci vuole tempo prima che si formino le nuvole.

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C’è ancora molto da imparare
“È fantastico poter utilizzare i telescopi sulla Terra per studiare il clima di un mondo a miliardi di chilometri di distanza”, afferma l’astronomo Carlos Alvarez dell’Osservatorio Keck. “I progressi tecnologici e le migliori capacità di osservazione ci hanno permesso di realizzare modelli migliori dell’atmosfera di Nettuno. Sono stati fondamentali per comprendere la relazione tra il clima del gigante di ghiaccio e il ciclo solare”.

Questo grafico mostra un grafico scientifico sotto forma di grafico che mostra i cambiamenti nella copertura nuvolosa di Nettuno rispetto a un ciclo solare ricorrente di 11 anni di attività relativa e inattività sulla superficie del Sole.  L'asse verticale traccia il livello di radiazione ultravioletta proveniente dal sole.  L'asse orizzontale è una linea temporale dagli anni 1994 al 2022. Sette immagini di Nettuno scattate negli anni 1994, 1998, 2002, 2006, 2010, 2015 e 2020 sono tracciate sul grafico.  Il pianeta è blu (a causa dell'assorbimento della luce rossa da parte del metano nella sua atmosfera) e le nuvole alte, simili a nuvole, sono bianche.  Un confronto tra la crescente di Nettuno e la diminuzione della quantità di copertura nuvolosa corrisponde ai picchi del ciclo solare.  Questo grafico mostra chiaramente che il livello di attività solare influisce sul clima di Nettuno.
Nubi su Nettuno in relazione al ciclo solare. Immagine: NASA, ESA, LASP, Erandi Chavez (UC Berkeley) e Imke de Pater (UC Berkeley)

Ma gli astronomi continuano a non capire tutto. Ad esempio, aumentare la radiazione ultravioletta del sole può produrre più nuvole, ma anche renderle più scure e quindi ridurre la luminosità di Nettuno. Anche le tempeste su Nettuno influenzano la copertura nuvolosa ma non sono associate a nuvole fotogeniche. Quindi gli studi di correlazione possono essere tenuti con il ciclo solare. Inoltre, sono necessarie più osservazioni di Nettuno per vedere quanto dura la quasi assenza di nubi.

Nettuno contro i pianeti esterni
“Abbiamo già visto più nuvole sulle ultime immagini di Keck, che sono state scattate più o meno nello stesso periodo in cui il telescopio James Webb ha osservato il pianeta. Queste nuvole sono state osservate principalmente alle latitudini settentrionali e ad alta quota, proprio come ci si aspetterebbe dopo l’osservazione aumento dei raggi UV negli ultimi due anni, dice de Pater.

I dati raccolti da Hubble, James Webb e dagli osservatori sulla Terra forniranno molte nuove informazioni sull’esistenza dinamica del pianeta in futuro. In questo modo, non solo otteniamo una migliore comprensione di Nettuno, ma possiamo anche ottenere gli esopianeti più distanti, poiché là fuori ci sono molti pianeti simili a Nettuno.

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