Una nuova ricerca condotta da scienziati spaziali dell’Università di Leicester ha rivelato come le temperature nell’atmosfera di Nettuno abbiano fluttuato inaspettatamente negli ultimi due decenni.
Lo studio, pubblicato di recente sul Planetary Science Journal, ha utilizzato osservazioni nelle lunghezze d’onda dell’infrarosso termico oltre lo spettro della luce visibile, rilevando efficacemente il calore emesso dall’atmosfera del pianeta.
Un team internazionale di ricercatori, tra cui scienziati di Leicester e del Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA, ha combinato tutte le immagini termiche a infrarossi esistenti di Nettuno raccolte da più osservatori in quasi due decenni. Questi includono il Very Large Telescope dell’European Southern Observatory e il telescopio Gemini South in Cile, insieme al telescopio Subaru, al telescopio Keck e al telescopio Gemini North, tutti alle Hawaii, e gli spettri del telescopio spaziale Spitzer della NASA.
Nettuno continua a sorprendere
Analizzando i dati, i ricercatori sono stati in grado di rivelare un quadro più completo che mai si era notato nelle tendenze delle temperature di Nettuno. Ma con sorpresa dei ricercatori, questi set di dati collettivi mostrano un calo della luminosità termica di Nettuno dall’inizio della termografia affidabile nel 2003, indicando che le temperature medie globali nella stratosfera di Nettuno, lo strato dell’atmosfera appena sopra il suo strato di tempo attivo, hanno riferito essere sceso di circa 8 gradi Celsius tra il 2003 e il 2018.
Il dottor Michael Roman, ricercatore post-dottorato presso l’Università di Leicester e autore principale dell’articolo, ha dichiarato: “Questo cambiamento è stato inaspettato. Dato che abbiamo osservato Nettuno all’inizio dell’estate meridionale, ci aspetteremmo che le temperature crescessero lentamente, non che diventassero gradualmente più fredde”.
Nettuno ha un’inclinazione assiale e quindi vive le stagioni, proprio come la Terra. Tuttavia, data la sua grande distanza dal Sole, Nettuno impiega oltre 165 anni per completare un’orbita attorno alla sua stella ospite, e quindi le sue stagioni cambiano lentamente, durando oltre 40 anni terrestri ciascuna.
Il dottor Glenn Orton, ricercatore senior del JPL e coautore dello studio, ha osservato: “I nostri dati coprono meno della metà di una stagione di Nettuno, quindi nessuno si aspettava di vedere cambiamenti così grandi e rapidi”.
Eppure, al polo sud di Nettuno, i dati rivelano un cambiamento diverso e sorprendentemente drammatico. Una combinazione di osservazioni da Gemini North nel 2019 e Subaru nel 2020 rivela che la stratosfera polare di Nettuno si è riscaldata di circa 11°C tra il 2018 e il 2020, invertendo la precedente tendenza al raffreddamento media globale. Un tale riscaldamento polare non è mai stato osservato prima su Nettuno.
La causa di questi imprevisti cambiamenti di temperatura stratosferica è attualmente sconosciuta e i risultati sfidano la comprensione degli scienziati della variabilità atmosferica di Nettuno.
Il dottor Roman ha continuato: “Le variazioni di temperatura possono essere correlate ai cambiamenti stagionali nella chimica atmosferica di Nettuno, che possono alterare l’efficacia del raffreddamento dell’atmosfera. Ma anche la variabilità casuale dei modelli meteorologici o anche una risposta al ciclo di attività solare di 11 anni può avere un effetto”.
In precedenza è stato suggerito che il ciclo solare di 11 anni (contrassegnato da variazioni periodiche dell’attività solare e delle macchie solari) influisca sulla luminosità visibile di Nettuno e il nuovo studio rivela una possibile, ma provvisoria, correlazione tra l’attività solare, le temperature stratosferiche e il numero di nuvole luminose viste su Nettuno.
Sono necessarie osservazioni di follow-up della temperatura e dei modelli nuvolosi per valutare ulteriormente qualsiasi possibile connessione negli anni a venire. Le risposte a questi e altri misteri arriveranno dal James Webb Space Telescope (JWST), che osserverà entrambi i giganti di ghiaccio, Urano e Nettuno, entro la fine dell’anno.
Leigh Fletcher, professore di scienze planetarie all’Università di Leicester, condurrà tali osservazioni con il tempo assegnato della suite di strumenti di JWST. Il professor Fletcher, anche coautore di questo studio, ha dichiarato:
“La squisita sensibilità dello strumento nel medio infrarosso del telescopio spaziale, MIRI, fornirà nuove mappe senza precedenti della chimica e delle temperature nell’atmosfera di Nettuno, aiutando a identificare meglio la natura di questi recenti cambiamenti”.
Questo studio è stato finanziato da una sovvenzione del Consiglio europeo della ricerca all’Università di Leicester, nota come GIANCLIMES. Questo progetto ha precedentemente scoperto cambiamenti a lungo termine nelle temperature atmosferiche e nelle nubi sui giganti gassosi, Giove e Saturno, e ha fornito le prime mappe delle temperature stratosferiche di Urano. GIANCLIMES ha aperto la strada a nuove scoperte su tutti e quattro i pianeti giganti da JWST negli anni a venire.