Νέες φωτογραφίες από το Hubble «αποκαλύπτουν» τα μυστικά του Ουρανού και του Ποσειδώνα

Η αναζήτηση πλανητών εκτός του ηλιακού μας συστήματος, στο πλαίσιο της αγωνιώδους προσπάθειας εντοπισμού μίας νέας Γης, ή ακόμα πιο μακριά, στην ανακάλυψη εξωγήινης ζωής και πολιτισμού, έχει ανέλθει στην κορυφή των προτεραιοτήτων του διαστημικού προγράμματος, την ίδια στιγμή που έχει ξεκινήσει η υλοποίηση του σχεδίου μετοίκησης αρχικά της Σελήνης και ακολούθως του Άρη. Οι εξωπλανήτες και οι βάσεις στο Φεγγάρι και στον «κόκκινο πλανήτη», δεν είναι οι μοναδικές μελέτες που «τρέχουν». Νέες φωτογραφίες από το τηλεσκόπιο Hubble, βασική αποστολή του οποίου είναι η εξερεύνηση εξωπλανητών, αποκαλύπτουν τα μυστικά της… διαστημικής γειτονιάς μας και πιο συγκεκριμένα του Ουρανού και του Ποσειδώνα, των δύο μπλε πλανητών του ηλιακού μας συστήματος.

Όπως η Γη, έτσι και ο Ουρανός, όπως και Ποσειδώνας έχουν εποχές, οι οποίες πιθανώς καθορίζουν τα χαρακτηριστικά στην ατμόσφαιρά τους. Η ειδοποιός διαφορά είναι ότι οι εποχές στους δύο γαλάζιους πλανήτες, είναι πολύ μεγαλύτερες σε σχέση με τις εποχές της Γης. Πιο συγκεκριμένα, η διάρκειά τους είναι ορισμένες δεκαετίες (γήινων χρόνων) και όχι μηνών, όπως τις ξέρουμε στον πλανήτη μας.

Η νέα φωτογραφία που τράβηξε το Hubble από τον Ποσειδώνα, φανερώνει μία σκοτεινή καταιγίδα, που βρίσκεται στο πάνω πόλο. Εμφανίζεται κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού στο νότιο ημισφαίριο του πλανήτη. Είναι η τέταρτη και τελευταία μυστηριώδης σκούρα δίνη που συλλαμβάνεται από το Hubble, από το 1993. Δύο άλλες σκοτεινές καταιγίδες ανακαλύφθηκαν από το διαστημόπλοιο Voyager 2 το 1989, καθώς πετούσε κοντά στον μακρινό πλανήτη. Από τότε, μόνο το Hubble είχε την ευαισθησία στο μπλε φως για να εντοπίσει αυτά τα αόριστα χαρακτηριστικά.

Μια μελέτη από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Berkeley, και συντονιστή τον φοιτητή Andrew Hsu εκτιμά ότι τα σκοτεινά σημεία εμφανίζονται κάθε τέσσερα έως έξι χρόνια σε διαφορετικά γεωγραφικά πλάτη και εξαφανίζονται μετά από περίπου δύο χρόνια.

Στα δεξιά του σκοτεινού χαρακτηριστικού είναι τα φωτεινά λευκά «σύννεφα συντροφιάς». Το Hubble έχει παρατηρήσει παρόμοια σύννεφα που συνοδεύουν προηγούμενες δίνες. Τα φωτεινά σύννεφα σχηματίζονται όταν η ροή του ατμοσφαιρικού αέρα διαταράσσεται και εκτρέπεται προς τα πάνω πάνω από τον σκοτεινό στρόβιλο, προκαλώντας την κατάψυξη αερίων σε κρυστάλλους πάγου από μεθάνιο. Αυτά τα σύννεφα είναι παρόμοια με τα σύννεφα που εμφανίζονται ως χαρακτηριστικά σε σχήμα κρέμας, όταν ο αέρας ωθείται πάνω από τα βουνά στη Γη (αν και ο Ποσειδώνας δεν έχει στερεά επιφάνεια).

Δεν είναι σαφές πώς σχηματίζονται αυτές οι καταιγίδες. Αλλά όπως το Μεγάλο Κόκκινο Σημείο του Δία, οι σκοτεινές δίνες στροβιλίζονται σε μια αντικυκλωνική κατεύθυνση και φαίνεται να εκτοξεύουν υλικό από βαθύτερα επίπεδα στην παγωμένη ατμόσφαιρα.

Οι παρατηρήσεις του Hubble δείχνουν ότι ήδη από το 2016, η αυξημένη δραστηριότητα νεφών στην περιοχή προηγήθηκε της εμφάνισης του στροβίλου. Οι εικόνες υποδεικνύουν ότι οι δίνες πιθανότατα αναπτύσσονται βαθύτερα στην ατμόσφαιρα του Ποσειδώνα και γίνονται ορατές μόνο όταν η κορυφή της καταιγίδας φτάνει σε υψηλότερα υψόμετρα.

Το εντυπωσιακό φαινόμενο στον Ουρανό

Το στιγμιότυπο του Ουρανού, όπως και η εικόνα του Ποσειδώνα, αποκαλύπτει ένα κυρίαρχο χαρακτηριστικό: ένα τεράστιο φωτεινό καταιγισμό καμπύλο σύννεφο στον βόρειο πόλο.

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτό το νέο χαρακτηριστικό είναι αποτέλεσμα της μοναδικής περιστροφής του Ουρανού. Σε αντίθεση με κάθε άλλο πλανήτη στο ηλιακό σύστημα, ο Ουρανός είναι σχεδόν αναποδογυρισμένος. Εξαιτίας αυτής της ακραίας κλίσης που παρουσιάζει, κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού του πλανήτη ο ήλιος λάμπει σχεδόν απευθείας στον βόρειο πόλο. Ο ουρανός πλησιάζει πλέον στη μέση της καλοκαιρινής του περιόδου και η περιοχή των πόλων γίνεται όλο και πιο εμφανής. Αυτή η πολική «κουκούλα» μπορεί να έχει σχηματιστεί από εποχιακές μεταβολές στην ατμοσφαιρική ροή.

Κοντά στην άκρη της πολικής καταιγίδας υπάρχει ένα μεγάλο, συμπαγές σύννεφο μεθανίου-πάγου, το οποίο μερικές φορές είναι αρκετά φωτεινό ώστε να φωτογραφηθεί από ερασιτέχνες αστρονόμους. Μια στενή δέσμη νεφών περιβάλλει τον πλανήτη βόρεια του ισημερινού. Είναι ένα μυστήριο πως συγκροτήματα όπως αυτά είναι περιορισμένα σε τέτοια στενά πλάτη, επειδή ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας έχουν πολύ ευρείες αεριωθούμενες δυτικά.

Και οι δύο πλανήτες ταξινομούνται ως πλανήτες γιγαντιαίων πάγων. Δεν έχουν στερεά επιφάνεια αλλά μανδύα υδρογόνου και ηλίου που περιβάλλουν ένα πλούσιο σε νερό εσωτερικό, ίσως τυλιγμένο γύρω από έναν βραχώδη πυρήνα, ο οποίος ωστόσε δεν έχει εξακριβωθεί με στοιχεία. Το ατμοσφαιρικό μεθάνιο απορροφά το κόκκινο φως, αλλά επιτρέπει στο μπλε-πράσινο φως να διασκορπιστεί ξανά στο διάστημα, δίνοντας σε κάθε πλανήτη μια κυανή απόχρωση.

Αυτές οι εικόνες αποτελούν μέρος ενός λευκώματος των στιγμιότυπων Hubble του Ποσειδώνα και του Ουρανού που παρακολουθούν τα καιρικά πρότυπα με την πάροδο του χρόνου σε αυτούς τους μακρινούς, ψυχρούς πλανήτες. Ακριβώς όπως οι μετεωρολόγοι δεν μπορούν να προβλέψουν τον καιρό στη Γη μελετώντας λίγα στιγμιότυπα, οι αστρονόμοι δεν μπορούν να παρακολουθήσουν τις τάσεις της ατμόσφαιρας σε πλανήτες ηλιακού συστήματος χωρίς τακτικές επαναλαμβανόμενες παρατηρήσεις.

Η ανάλυση του καιρού σε αυτούς τους κόσμους θα βοηθήσει επίσης τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα την ποικιλομορφία και τις ομοιότητες των ατμοσφαιρών των πλανητών του ηλιακού συστήματος, προσφέροντας πολύτιμες «απαντήσεις» και για τα φαινόμενα που λαμβάνουν χώρα στη Γη.