Comme la Terre, Uranus et Neptune ont des saisons et des changements de conditions météorologiques en conséquence. Mais contrairement à la Terre, les saisons sur ces planètes durent des années plutôt que des mois, et les conditions météorologiques se produisent à une échelle qui est inimaginable par rapport aux normes de la Terre. Un bon exemple est les tempêtes qui ont été observées dans l’atmosphère de Neptune et d’Uranus, qui incluent le célèbre Great Dark Spot de Neptune.
Au cours de sa routine annuelle de surveillance d'Uranus et de Neptune, la NASA Le télescope spatial Hubble (HST) a récemment fourni des observations actualisées sur les conditions météorologiques des deux planètes. En plus de repérer une nouvelle et mystérieuse tempête sur Neptune, Hubble a jeté un regard neuf sur une tempête de longue durée autour du pôle nord d'Uranus. Ces observations font partie de HubbleLa mission à long terme d'améliorer notre compréhension des planètes extérieures.
Les nouvelles images ont été prises dans le cadre du programme Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL), un programme Hubble projet dirigé par Amy Simon du Goddard Space Flight Center de la NASA. Chaque année, ce programme capture des cartes mondiales des planètes extérieures de notre système solaire lorsqu'elles sont les plus proches de la Terre. L’un des principaux objectifs d’OPAL est d’étudier les changements saisonniers à long terme et les événements relativement transitoires, tels que l’apparition de taches brunes.
Les repérer n'est pas une tâche facile, car ces taches sombres apparaissent rapidement et ont une durée de vie relativement courte, au point que certaines peuvent avoir apparu et disparu pendant des lacunes pluriannuelles dans les observations de Hubble sur Neptune. C’est un autre objectif du programme OPAL, qui est de s’assurer que les astronomes n'en manquent pas un autre.
Cette dernière tache sombre, qui mesure environ 11 000 km (6 800 mi) de diamètre, apparaît au centre supérieur de la planète. Hubble l'a repéré pour la première fois en septembre 2018, lorsque l'hémisphère sud de Neptune connaissait l'été. Cela est cohérent avec les changements saisonniers sur la planète, où le réchauffement dans l'hémisphère sud rend les conditions météorologiques plus dramatiques dans le nord.
Bien que l'on ne sache pas exactement comment ces tempêtes se forment, de nouvelles recherches de Simon et de l'équipe OPAL indiquent qu'elles se forment rapidement, durent de quatre à six ans, puis disparaissent en deux ans. Comme le grand point rouge de Jupiter, les tourbillons sombres tourbillonnent dans une direction anticyclonique et semblent soulever des matériaux de niveaux plus profonds dans l'atmosphère du géant des glaces.
En fait, les observations de Hubble obtenues depuis 2016 semblent indiquer que les tourbillons se développent probablement plus profondément dans l'atmosphère de Neptune et ne deviennent visibles que lorsque le haut de la tempête atteint des altitudes plus élevées. Pendant ce temps, ils sont accompagnés de «nuages compagnons», qui sont visibles dans les images Hubble sous forme de taches blanches brillantes à droite de la fonction sombre.
Ces nuages sont composés de glaces de méthane qui gèlent lorsque les tourbillons entraînent une déviation du flux d'air ambiant vers le haut au cours de la tempête. Le long nuage mince à gauche de la tache sombre est une caractéristique transitoire qui ne fait pas partie du système de tempête. Il en va de même pour Uranus, qui montre une vaste couverture nuageuse brillante à travers le pôle nord.
Dans le cas d'Uranus, les scientifiques pensent que cela est le résultat de l'orientation unique d'Uranus, où son axe est incliné de plus de 90 ° par rapport à l'équateur du Soleil. Parce qu'Uranus orbite pratiquement sur son côté, le Soleil brille presque directement sur le pôle nord pendant l'été dans l'hémisphère nord. À l'heure actuelle, Uranus approche du milieu de sa saison estivale, ce qui rend la région de la calotte polaire plus visible.
Cette calotte polaire peut être le résultat de changements saisonniers du débit atmosphérique et s'accompagne d'un gros nuage de glace de méthane compact près de son bord dans l'image. Une bande de nuages étroite qui entoure la planète au nord de l'équateur est également visible. C'est un autre mystère à propos d'Uranus et de Neptune, qui est la façon dont des bandes comme celles-ci sont confinées à des largeurs aussi étroites lorsque la planète a des jets de vent aussi larges qui soufflent vers l'ouest.
Il s'agit du quatrième vortex mystérieux imaginé par Hubble depuis 1993 et du sixième depuis que les astronomes ont pris conscience de ces phénomènes. Les deux premiers points noirs ont été découverts par Voyager 2 vaisseau spatial lors de son survol historique de Neptune en 1989. Depuis lors, seul le Le télescope spatial Hubble a pu suivre ces caractéristiques en raison de sa sensibilité à la lumière bleue.
Ces images font partie d’une base de données croissante d’instantanés Hubble de Neptune et Uranus qui suivent les tendances météorologiques de la planète au fil du temps. Tout comme la façon dont les météorologues prédisent la météo sur Terre en fonction des tendances à long terme, les astronomes espèrent que la surveillance à long terme de Hubble des planètes extérieures les aidera à percer les mystères persistants de leur atmosphère.
L'analyse de la météo sur ces mondes améliorera également notre compréhension de la diversité des atmosphères du système solaire, ainsi que de leurs similitudes. En fin de compte, cela pourrait également contribuer grandement à éclairer notre compréhension des planètes extrasolaires et de leurs atmosphères, peut-être même à nous aider à déterminer si elles peuvent ou non soutenir la vie.
