Los astrónomos están detectando cambios sorprendentes en las temperaturas de Neptuno

Los astrónomos están detectando cambios sorprendentes en las temperaturas de Neptuno


11 de abril de 2022

(Noticias de Nanowerk) Un equipo internacional de astrónomos ha utilizado telescopios terrestres, incluido el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral, para rastrear las temperaturas atmosféricas de Neptuno durante un período de 17 años. Encontraron una caída sorprendente en las temperaturas globales de Neptuno, seguida de un calentamiento dramático en su polo sur.

«Este cambio fue inesperado», dice Michael Roman, investigador postdoctoral de la Universidad de Leicester, Reino Unido, y autor principal del estudio publicado en El diario de ciencia planetaria («Variaciones subestacionales en la emisión del infrarrojo medio de Neptuno»). «Dado que observamos a Neptuno a principios del verano austral, esperábamos que las temperaturas se calentaran lentamente, no que se enfriaran». Este compuesto muestra imágenes térmicas de Neptuno tomadas entre 2006 y 2020 Este compuesto muestra imágenes térmicas de Neptuno tomadas entre 2006 y 2020. Las primeras tres imágenes (2006, 2009, 2018) se tomaron con el instrumento VISIR en el Very Large Telescope de ESO, mientras que la imagen de 2020 se tomó con el instrumento COMICS en el telescopio Subaru (VISIR fue a mediados o finales de 2020 debido a que la pandemia no estaba en operación). Tras el enfriamiento gradual del planeta, el Polo Sur parece haberse calentado drásticamente en los últimos años, como lo demuestra un punto brillante al pie de Neptuno en imágenes de 2018 y 2020. (Imagen: ESO/M. Roman, NAOJ/Subaru/COMICS)

Al igual que la Tierra, Neptuno experimenta estaciones mientras orbita alrededor del Sol. Sin embargo, una estación de Neptuno dura alrededor de 40 años, con un año de Neptuno que dura 165 años terrestres. Ha sido verano en el hemisferio sur de Neptuno desde 2005, y los astrónomos tenían curiosidad por ver cómo cambiarían las temperaturas después del solsticio de verano del sur.

Los astrónomos observaron casi 100 imágenes infrarrojas térmicas de Neptuno tomadas durante un período de 17 años para reconstruir las tendencias generales en la temperatura del planeta con más detalle que nunca.

Estos datos mostraron que, a pesar del inicio del verano austral, la mayor parte del planeta se había enfriado gradualmente durante las últimas dos décadas. La temperatura media global de Neptuno cayó 8 °C entre 2003 y 2018.

Luego, los astrónomos se sorprendieron al descubrir un calentamiento dramático del polo sur de Neptuno en los últimos dos años de sus observaciones, ya que las temperaturas aumentaron rápidamente 11°C entre 2018 y 2020. Aunque el vórtice polar cálido de Neptuno se conoce desde hace muchos años, nunca antes se había observado un calentamiento polar tan rápido en el planeta.

«Nuestros datos cubren menos de la mitad de una temporada de Neptuno, por lo que nadie esperaba cambios grandes y rápidos», dice el coautor Glenn Orton, científico investigador principal del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de Caltech en los EE. UU.

Los astrónomos han medido la temperatura de Neptuno utilizando cámaras termográficas que miden la luz infrarroja emitida por los objetos astronómicos. Para su análisis, el equipo combinó todas las imágenes existentes de Neptuno recopiladas por telescopios terrestres durante las últimas dos décadas. Estudiaron la luz infrarroja emitida por una capa de la atmósfera de Neptuno llamada estratosfera. Esto permitió al equipo obtener una imagen de la temperatura de Neptuno y cómo varió durante parte de su verano austral.

Dado que Neptuno está a unos 4.500 millones de kilómetros de distancia y es muy frío, con una temperatura media del planeta de unos -220 °C, medir su temperatura desde la Tierra no es una tarea fácil. «Este tipo de estudio solo es posible con imágenes infrarrojas sensibles de grandes telescopios como el VLT, que pueden observar claramente a Neptuno, y solo han estado disponibles durante unos 20 años», dice la coautora Leigh Fletcher, profesora de la Universidad de Leicester.

Aproximadamente un tercio de todas las imágenes capturadas provienen del instrumento VLT Imager and Spectrometer for mid-InfraRed (VISIR) en el VLT de ESO en el desierto de Atacama en Chile. Debido al tamaño y la altura del espejo del telescopio, tiene una resolución y una calidad de datos muy altas, lo que proporciona las imágenes más claras de Neptuno. El equipo también utilizó datos del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA e imágenes tomadas con el Telescopio Gemini Sur en Chile, y el Telescopio Subaru, el Telescopio Keck y el Telescopio Gemini Norte, todos en Hawái.

Debido a que los cambios de temperatura de Neptuno fueron tan inesperados, los astrónomos aún no saben qué pudo haberlos causado. Podrían deberse a cambios en la química estratosférica de Neptuno, patrones climáticos aleatorios o incluso el ciclo solar. Se necesitarán más observaciones en los próximos años para investigar las razones de estas fluctuaciones. Futuros telescopios terrestres como el Extremely Large Telescope (ELT) de ESO podrían observar cambios de temperatura como estos con más detalle, mientras que el telescopio espacial James Webb de NASA/ESA/CSA proporcionará nuevos mapas sin precedentes de la química y la temperatura en la atmósfera de Neptuno.

«Creo que Neptuno en sí mismo es muy intrigante para muchos de nosotros porque sabemos muy poco al respecto», dice Roman. «Todo esto apunta a una imagen más complicada de la atmósfera de Neptuno y cómo cambia con el tiempo».



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