Όπως η Γη, ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας έχουν εποχές και βιώνουν αλλαγές στις καιρικές συνθήκες ως αποτέλεσμα. Αλλά σε αντίθεση με τη Γη, οι εποχές σε αυτούς τους πλανήτες διαρκούν για χρόνια και όχι μήνες, και τα καιρικά φαινόμενα εμφανίζονται σε κλίμακα που δεν μπορεί να φανταστεί κανείς από τα πρότυπα της Γης. Ένα καλό παράδειγμα είναι οι καταιγίδες που έχουν παρατηρηθεί στην ατμόσφαιρα του Ποσειδώνα και του Ουρανού, που περιλαμβάνουν το περίφημο Μεγάλο Σκοτεινό Σημείο του Ποσειδώνα.
Κατά τη διάρκεια της ετήσιας ρουτίνας παρακολούθησης του Ουρανού και του Ποσειδώνα, της NASA Διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble (HST) πρόσφατα παρείχε ενημερωμένες παρατηρήσεις για τις καιρικές συνθήκες των δύο πλανητών. Εκτός από τον εντοπισμό μιας νέας και μυστηριώδους καταιγίδας στον Ποσειδώνα, ο Χαμπλ έδωσε μια νέα ματιά σε μια μακρόχρονη καταιγίδα γύρω από τον βόρειο πόλο του Ουρανού. Αυτές οι παρατηρήσεις αποτελούν μέρος ΧαμπλΜακροπρόθεσμη αποστολή για τη βελτίωση της κατανόησής μας για τους εξωτερικούς πλανήτες.
Οι νέες εικόνες λήφθηκαν ως μέρος του προγράμματος Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL), ένα μακροπρόθεσμο Χαμπλ έργο με επικεφαλής την Amy Simon του Goddard Space Flight Center της NASA. Κάθε χρόνο, αυτό το πρόγραμμα καταγράφει παγκόσμιους χάρτες των εξωτερικών πλανητών του Ηλιακού μας Συστήματος όταν είναι πιο κοντά στη Γη. Ένας από τους βασικούς στόχους του OPAL είναι η μελέτη μακροπρόθεσμων εποχιακών αλλαγών και συγκριτικά παροδικών γεγονότων, όπως η εμφάνιση σκοτεινών σημείων.
Ο εντοπισμός τους δεν είναι εύκολη υπόθεση, καθώς αυτές οι σκοτεινές κηλίδες εμφανίζονται γρήγορα και είναι σχετικά βραχύβιες, σε σημείο που κάποιοι μπορεί να έχουν εμφανιστεί και να εξαφανιστούν κατά τη διάρκεια πολυετών κενών στις παρατηρήσεις του Hubble για τον Ποσειδώνα. Αυτός είναι ένας άλλος στόχος του προγράμματος OPAL, το οποίο είναι να διασφαλίσει ότι οι αστρονόμοι δεν θα χάσουν άλλο.
Αυτό το τελευταίο σκοτεινό σημείο, που έχει διάμετρο περίπου 11.000 km (6.800 mi), εμφανίζεται στο κορυφαίο κέντρο του πλανήτη. Χαμπλ το εντόπισε για πρώτη φορά τον Σεπτέμβριο του 2018, όταν το νότιο ημισφαίριο του Ποσειδώνα βίωσε το καλοκαίρι. Αυτό συμβαδίζει με τις εποχιακές αλλαγές στον πλανήτη, όπου η θέρμανση στο νότιο ημισφαίριο προκαλεί τα καιρικά φαινόμενα να γίνουν πιο δραματικά στο βορρά.
Παρόλο που δεν είναι σαφές πώς σχηματίζονται αυτές οι καταιγίδες, νέα έρευνα από τον Simon και την ομάδα του OPAL δείχνει ότι σχηματίζονται γρήγορα, διαρκούν από τέσσερα έως έξι χρόνια και στη συνέχεια εξαφανίζονται μέσα σε δύο χρόνια. Όπως και το Μεγάλο Κόκκινο Σημείο του Δία, οι σκοτεινές στροβιλίζονται σε μια αντικυκλωνική κατεύθυνση και φαίνεται να βυθίζουν υλικό από βαθύτερα επίπεδα στην ατμόσφαιρα του πάγου.
Στην πραγματικότητα, οι παρατηρήσεις του Χαμπλ που ελήφθησαν από το 2016 φαίνεται να δείχνουν ότι οι στροφές πιθανότατα αναπτύσσονται βαθύτερα στην ατμόσφαιρα του Ποσειδώνα και γίνονται ορατές μόνο όταν η κορυφή της καταιγίδας φτάσει σε υψηλότερα υψόμετρα. Εν τω μεταξύ, συνοδεύονται από «σύντροφα σύννεφα», τα οποία είναι ορατά στις εικόνες του Χαμπλ ως φωτεινά λευκά μπαλώματα στα δεξιά του σκοτεινού χαρακτηριστικού.
Αυτά τα σύννεφα αποτελούνται από παγωμένα μεθάνιο που παγώνουν όταν οι στροφές προκαλούν την εκτροπή της ροής του ατμοσφαιρικού αέρα πάνω από την καταιγίδα. Το μακρύ, λεπτό σύννεφο στα αριστερά του σκοτεινού σημείου είναι ένα παροδικό χαρακτηριστικό που δεν αποτελεί μέρος του συστήματος καταιγίδας. Το ίδιο ισχύει και για τον Ουρανό, ο οποίος δείχνει ένα τεράστιο φωτεινό κάλυμμα σύννεφων στον βόρειο πόλο.
Στην περίπτωση του Ουρανού, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτό είναι αποτέλεσμα του μοναδικού προσανατολισμού του Ουρανού, όπου ο άξονας του έχει κλίση πάνω από 90 ° σε σχέση με τον ισημερινό του Ήλιου. Επειδή ο Ουρανός περιστρέφεται σχεδόν στο πλάι του, ο Ήλιος λάμπει σχεδόν απευθείας στον βόρειο πόλο κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού στο βόρειο ημισφαίριο. Προς το παρόν, ο Ουρανός πλησιάζει στα μέσα της θερινής σεζόν του, γεγονός που κάνει την περιοχή πολικού καπακιού να εμφανίζεται πιο εμφανή.
Αυτό το πολικό καπάκι μπορεί να είναι αποτέλεσμα εποχιακών αλλαγών στην ατμοσφαιρική ροή και συνοδεύεται από ένα μεγάλο, συμπαγές σύννεφο μεθανίου-πάγου κοντά στην άκρη του στην εικόνα. Επίσης ορατή είναι μια στενή ζώνη σύννεφων που περιβάλλει τον πλανήτη βόρεια του ισημερινού. Αυτό είναι ένα άλλο μυστήριο για τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα, το οποίο είναι πως ζώνες σαν αυτές περιορίζονται σε τόσο στενά πλάτη όταν ο πλανήτης έχει τόσο μεγάλα αεριωθούμενα αεροπλάνα προς τα δυτικά.
Αυτή είναι η τέταρτη μυστηριώδης δίνη που απεικονίζεται από το Χαμπλ από το 1993 και η έκτη από τότε που οι αστρονόμοι συνειδητοποίησαν για πρώτη φορά αυτά τα φαινόμενα. Τα δύο πρώτα σκοτεινά σημεία ανακαλύφθηκαν από το Voyager 2 διαστημικό σκάφος καθώς έκανε το ιστορικό πεταλούδα του Ποσειδώνα το 1989. Από τότε, μόνο το Διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble μπόρεσε να παρακολουθήσει αυτά τα χαρακτηριστικά λόγω της ευαισθησίας του στο μπλε φως.
Αυτές οι εικόνες αποτελούν μέρος μιας αυξανόμενης βάσης δεδομένων των στιγμιότυπων του Χαμπλ του Ποσειδώνα και του Ουρανού που παρακολουθούν τα καιρικά φαινόμενα του πλανήτη με την πάροδο του χρόνου. Όπως οι μετεωρολόγοι προβλέπουν τον καιρό στη Γη με βάση τις μακροπρόθεσμες τάσεις, οι αστρονόμοι ελπίζουν ότι η μακροχρόνια παρακολούθηση των εξωτερικών πλανητών του Χαμπλ θα τους βοηθήσει να αποκαλύψουν τα διαρκή μυστήρια για την ατμόσφαιρα τους.
Η ανάλυση του καιρού σε αυτούς τους κόσμους θα βελτιώσει επίσης την κατανόησή μας για την ποικιλομορφία των ατμοσφαιρών στο Ηλιακό Σύστημα, καθώς και για τις ομοιότητές τους. Στο τέλος, αυτό θα μπορούσε επίσης να συμβάλει στην ενημέρωση της κατανόησής μας για τους εξωηλιακούς πλανήτες και την ατμόσφαιρά τους, ίσως ακόμη και να μας βοηθήσουν να αποφασίσουμε εάν μπορούν ή όχι να στηρίξουν τη ζωή.
