La tempête sombre sur Neptune change de direction, laissant peut-être un fragment –

La tempête, qui est plus large que l’océan Atlantique, est née dans l’hémisphère nord de la planète et découverte par Hubble en 2018. Des observations un an plus tard ont montré qu’elle avait commencé à dériver vers le sud vers l’équateur, où de telles tempêtes devraient disparaître de la vue. À la surprise des observateurs, Hubble a repéré le changement de direction du vortex en août 2020, doublant vers le nord. Bien que Hubble ait suivi des taches sombres similaires au cours des 30 dernières années, ce comportement atmosphérique imprévisible est quelque chose de nouveau à voir.

Tout aussi déroutant, la tempête n’était pas la seule. Hubble a repéré une autre tache sombre plus petite en janvier de cette année qui est temporairement apparue près de son grand cousin. Il pourrait s’agir d’un morceau du vortex géant qui s’est rompu, s’est éloigné, puis a disparu dans les observations ultérieures.

«Nous sommes enthousiasmés par ces observations car ce plus petit fragment sombre fait potentiellement partie du processus de perturbation de la tache sombre», a déclaré Michael H. Wong de l’Université de Californie à Berkeley. “C’est un processus qui n’a jamais été observé. Nous avons vu d’autres taches sombres disparaître, et elles ont disparu, mais nous n’avons jamais rien vu de perturbateur, même si cela est prédit dans les simulations informatiques.”

La grande tempête, qui mesure 4600 miles de diamètre, est la quatrième tache sombre que Hubble a observée sur Neptune depuis 1993. Deux autres tempêtes sombres ont été découvertes par le vaisseau spatial Voyager 2 en 1989 alors qu’il volait près de la planète lointaine, mais elles avaient disparu avant Hubble pourrait les observer. Depuis lors, seul Hubble a eu la netteté et la sensibilité à la lumière visible pour suivre ces caractéristiques insaisissables, qui sont apparues séquentiellement puis se sont estompées sur une durée d’environ deux ans chacune. Hubble a découvert cette dernière tempête en septembre 2018.

Mauvais temps

Les vortex sombres de Neptune sont des systèmes à haute pression qui peuvent se former aux latitudes moyennes et migrer ensuite vers l’équateur. Ils commencent par rester stables en raison des forces de Coriolis, qui font tourner les tempêtes de l’hémisphère nord dans le sens des aiguilles d’une montre, en raison de la rotation de la planète. (Ces tempêtes sont différentes des ouragans sur Terre, qui tournent dans le sens inverse des aiguilles d’une montre car ce sont des systèmes à basse pression.) Cependant, lorsqu’une tempête dérive vers l’équateur, l’effet Coriolis s’affaiblit et la tempête se désintègre. Dans les simulations informatiques réalisées par plusieurs équipes différentes, ces tempêtes suivent un chemin plus ou moins rectiligne vers l’équateur, jusqu’à ce qu’il n’y ait plus d’effet Coriolis pour les maintenir ensemble. Contrairement aux simulations, la dernière tempête géante n’a pas migré dans la «zone de destruction» équatoriale.

«C’était vraiment excitant de voir celui-ci agir comme s’il était censé agir et puis tout d’un coup, il s’arrête et revient en arrière», a déclaré Wong. «C’était surprenant.

Dark Spot Jr.

Les observations de Hubble ont également révélé que l’inversion de chemin déroutante du vortex sombre s’est produite en même temps qu’une nouvelle tache, officieusement qualifiée de “tache sombre jr.”, Est apparue. Le spot le plus récent était légèrement plus petit que son cousin, mesurant environ 3 900 miles de diamètre. C’était près du côté de la principale tache sombre qui fait face à l’équateur – l’endroit où certaines simulations montrent qu’une perturbation se produirait.

Cependant, le moment de l’émergence du plus petit spot était inhabituel. “Quand j’ai vu le petit spot pour la première fois, je pensais que le plus gros était perturbé”, a déclaré Wong. «Je ne pensais pas qu’un autre vortex se formait parce que le petit est plus éloigné de l’équateur. Donc, c’est dans cette région instable. Mais nous ne pouvons pas prouver que les deux sont liés. Cela reste un mystère complet.

“C’est également en janvier que le vortex sombre a arrêté son mouvement et a recommencé à se déplacer vers le nord”, a ajouté Wong. “Peut-être qu’en se débarrassant de ce fragment, c’était suffisant pour l’empêcher de se déplacer vers l’équateur.”

Les chercheurs continuent d’analyser davantage de données pour déterminer si les restes de tache sombre jr. persisté pendant le reste de 2020.

Les tempêtes sombres toujours déroutantes

La façon dont ces tempêtes se forment reste un mystère, mais ce dernier vortex noir géant est le mieux étudié à ce jour. L’apparence sombre de la tempête peut être due à une couche de nuages ​​noirs surélevée et pourrait informer les astronomes de la structure verticale de la tempête.

Une autre caractéristique inhabituelle de la tache sombre est l’absence de nuages ​​compagnons lumineux autour d’elle, qui étaient présents dans les images Hubble prises lorsque le vortex a été découvert en 2018. Apparemment, les nuages ​​ont disparu lorsque le vortex a interrompu son voyage vers le sud. Les nuages ​​brillants se forment lorsque le flux d’air est perturbé et détourné vers le haut au-dessus du vortex, provoquant probablement le gel des gaz en cristaux de méthane. Le manque de nuages ​​pourrait révéler des informations sur la façon dont les spots évoluent, affirment les chercheurs.

Météo Eye sur les planètes extérieures

Hubble a pris de nombreuses images des taches sombres dans le cadre du programme Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL), un projet Hubble à long terme, dirigé par Amy Simon du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, qui capture chaque année des cartes mondiales. des planètes extérieures de notre système solaire lorsqu’elles sont les plus proches de la Terre sur leur orbite.

Les principaux objectifs d’OPAL sont d’étudier les changements saisonniers à long terme, ainsi que de capturer des événements relativement transitoires, tels que l’apparition de taches sombres sur Neptune ou potentiellement Uranus. Ces tempêtes sombres peuvent être si fugaces que dans le passé, certaines d’entre elles peuvent être apparues et disparues pendant des intervalles de plusieurs années dans les observations de Hubble sur Neptune. Le programme OPAL garantit que les astronomes n’en manqueront pas un autre.

“Nous ne saurions rien de ces dernières taches sombres si ce n’était de Hubble”, a déclaré Simon. “Nous pouvons maintenant suivre la grande tempête pendant des années et observer son cycle de vie complet. Si nous n’avions pas Hubble, alors nous pourrions penser que la grande tache sombre vue par Voyager en 1989 est toujours là sur Neptune, tout comme la grande tache rouge de Jupiter. . Et nous n’aurions pas su sur les quatre autres spots découverts par Hubble. ” Wong présentera les conclusions de l’équipe le 15 décembre lors de la réunion d’automne de l’American Geophysical Union.