Una nueva investigación dirigida por científicos espaciales de la Universidad de Leicester ha revelado cómo las temperaturas en la atmósfera de Neptuno han fluctuado inesperadamente en las últimas dos décadas.
El estudio, publicado hoy lunes en Revista de Ciencias Planetarias, utilizó observaciones en longitudes de onda del infrarrojo térmico más allá del espectro de luz visible, detectando efectivamente el calor emitido por la atmósfera del planeta.
Un equipo internacional de investigadores, incluidos científicos de Leicester y el Laboratorio de Propulsión a Chorro JPL de la NASA, combinó todas las imágenes infrarrojas térmicas existentes de Neptuno recopiladas de múltiples observatorios durante casi dos décadas. Estos incluyen el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral y Gemini Southtelescopio en Chile, junto con el telescopio Subaru, el telescopio Keck y el telescopio Gemini North, todos en Hawái, y espectros del telescopio espacial Spitzer de la NASA.
Al analizar los datos, los investigadores pudieron revelar una imagen más completa que nunca de las tendencias en las temperaturas de Neptuno.
Pero para sorpresa de los investigadores, estos conjuntos de datos colectivos muestran una disminución en el brillo térmico de Neptuno desde que comenzaron las imágenes térmicas confiables en 2003, lo que indica que las temperaturas promedio globales en la estratosfera de Neptuno, la capa de la atmósfera justo encima de su capa climática activa,- han disminuido aproximadamente 8 grados Celsius 14 grados Fahrenheit entre 2003 y 2018.
El Dr. Michael Roman, investigador asociado postdoctoral en la Universidad de Leicester y autor principal del artículo, dijo:
"Este cambio fue inesperado. Dado que hemos estado observando a Neptuno durante el comienzo del verano austral, esperaríamos que las temperaturas se volvieran más cálidas, no más frías".
Neptuno tiene una inclinación axial, por lo que experimenta estaciones, al igual que la Tierra. Sin embargo, dada su gran distancia del Sol, Neptuno tarda más de 165 años en completar una órbita alrededor de su estrella anfitriona, por lo que sus estaciones cambian lentamente y duranmás de 40 años terrestres cada uno.
El Dr. Glenn Orton, científico investigador sénior del JPL y coautor del estudio, señaló:
"Nuestros datos cubren menos de la mitad de una temporada de Neptuno, por lo que nadie esperaba ver cambios grandes y rápidos".
Sin embargo, en el polo sur de Neptuno, los datos revelan un cambio diferente y sorprendentemente dramático. Una combinación de observaciones de Gemini North en 2019 y Subaru en 2020 revela que la estratosfera polar de Neptuno se calentó aproximadamente 11 °C ~20 °F entre2018 y 2020, revirtiendo la anterior tendencia de enfriamiento promediada a nivel mundial. Tal calentamiento polar nunca antes se había observado en Neptuno.
Actualmente se desconoce la causa de estos cambios inesperados de temperatura estratosférica, y los resultados desafían la comprensión de los científicos sobre la variabilidad atmosférica de Neptuno.
El Dr. Roman continuó:
"Las variaciones de temperatura pueden estar relacionadas con los cambios estacionales en la química atmosférica de Neptuno, que pueden alterar la eficacia con la que se enfría la atmósfera.
"Pero la variabilidad aleatoria en los patrones climáticos o incluso una respuesta al ciclo de actividad solar de 11 años también puede tener un efecto".
Se ha sugerido previamente que el ciclo solar de 11 años marcado por la variación periódica en la actividad del Sol y las manchas solares afecta el brillo visible de Neptuno, y el nuevo estudio revela una correlación posible, pero tentativa, entre la actividad solar, las temperaturas estratosféricas,y el número de nubes brillantes vistas en Neptuno.
Se necesitan observaciones de seguimiento de la temperatura y los patrones de nubes para evaluar más a fondo cualquier posible conexión en los próximos años.
Las respuestas a estos misterios y más vendrán del Telescopio Espacial James Webb JWST, que está configurado para observar a los dos gigantes de hielo, Urano y Neptuno, a finales de este año.
Leigh Fletcher, profesora de Ciencias Planetarias en la Universidad de Leicester, dirigirá tales observaciones con el tiempo asignado del conjunto de instrumentos de JWST. El profesor Fletcher, también coautor de este estudio, dijo:
"La exquisita sensibilidad del instrumento de infrarrojo medio del telescopio espacial, MIRI, proporcionará nuevos mapas sin precedentes de la química y las temperaturas en la atmósfera de Neptuno, lo que ayudará a identificar mejor la naturaleza de estos cambios recientes".
Este estudio fue financiado por una subvención del Consejo Europeo de Investigación a la Universidad de Leicester, conocida como GIANTCLIMES. Este proyecto descubrió previamente cambios a largo plazo en las temperaturas atmosféricas y las nubes en los gigantes gaseosos, Júpiter y Saturno, y proporcionó la primeramapas de las temperaturas estratosféricas de Urano. GIANTCLIMES ha allanado el camino para nuevos descubrimientos en los cuatro planetas gigantes de JWST en los próximos años.
Los coautores adicionales de este trabajo incluyen a Thomas Greathouse Instituto de Investigación del Suroeste, Julianne Moses Instituto de Ciencias Espaciales, Naomi Rowe-Gurney Universidad de Howard/Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, Patrick Irwin Oxford, Arrate Antuñano UPV/EHU, James Sinclair JPL, Yasumasa Kasaba Universidad de Tohoku, Takuya Fujiyoshi Telescopio Subaru, Imke de Pater UC Berkeley y Heidi Hammel Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía.
'La variación subestacional en la emisión del infrarrojo medio de Neptuno' se publica en Revista de Ciencias Planetarias.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Universidad de Leicester. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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