Credit: Imke de Pater, Erandi Chavez, Erin Redwing (UC Berkeley)/W. M. Keck Observatory
Bijna drie decennia van waarnemingen hebben laten zien dat er een verband is tussen de hoeveelheid wolken in de atmosfeer van Neptunus en de elfjarige zonnecyclus. Neptunus is de achtste en verst verwijderde planeet van het zonnestelsel en de ijsreus doet er maar liefst 165 jaar over om één omwenteling om de zon te maken. Lang werd gedacht dat de wolken die omwenteling zouden volgen en met de vier seizoenen zouden wisselen, die elk zo’n veertig jaar duren op Neptunus. maar nu blijkt dus dat de wolken de zonnecyclus volgen en die is veel korter, maar elf jaar. Tussen 1994 en 2022 werden de wolken op de blauwe planeet gefotografeerd door het W. M. Keck Observatorium op de Mauna Kea op Hawaï, samen met Hubble die vanuit de ruimte foto’s nam en het Lick Observatorium dat in 2018-2019 de planeet fotografeerde. Imke de Pater (UC Berkeley) en zijn team hebben die foto’s geanalyseerd en ontdekt dat er een verband is van het komen en gaan van de wolken op Neptunus met de zonnecyclus van elf jaar. En da’s opmerkelijk, want Neptunus staat een stuk verder weg van de zon dan de aarde en de hoeveelheid zonlicht die de planeet ontvangt is maar 1/900e van wat wij op aarde ontvangen.
De activiteit van de zon in de elfjarige cyclus, onderaan weergegeven, en de wolken op neptunus, zoals gefotografeerd door Hubble. Credit: NASA, ESA, LASP, Erandi Chavez (UC Berkeley), Imke de Pater (UC Berkeley)
De elfjarige zonnecyclus houdt verband met het magnetische veld van de zon, dat qua polariteit iedere elf jaar omkeert. Daarmee varieert de hoeveelheid zonnestraling, met name de UV-straling van de zon en is er een minimum en een maximum aan straling. Het blijkt nu dat als er een maximum is geweest in de zonnecyclus en de zon heeft met name veel straling uitgezonden in de Lyman-alpha waterstoflijn dan verschijnen er twee jaar later veel wolken in de atmosfeer van Neptunus. Due UV-straling zorgt voor fotochemische reacties in de bovenste delen van de atmosfeer en dat levert die wolken op, waarbij de twee jaar vertraging komt omdat de chemische reacties even tijd nodig hebben om door te werken. Gedurende de 29 jaar dat men de wolken van Neptunus heeft gefotografeerd kon men 2,5 cyclus volgen van komen en gaan van de wolken daar.
Neptune 🤝 Solar cycle
Astronomers analyzed 30 years of data from the Hubble and Keck telescopes, and discovered that Neptune's cloudy weather is linked to our Sun's 11-year solar cycle, in which its entangled magnetic fields drive solar activity: https://t.co/JRxXFGvwnp pic.twitter.com/3EikcDOqNT
— Hubble (@NASAHubble) August 17, 2023
Meer informatie kan je lezen in het vakartikel van Erandi Chavez et al, Evolution of Neptune at near-infrared wavelengths from 1994 through 2022, Icarus (2023).
Bron: Keck Observatorium.
Vraagje. Is het mogelijk dat er zich een planeet vormt die voor 100 % alleen maar uit gassen bestaat ? Lijkt me onmogelijk.
Je bedoelt alleen gassen en geen vloeistof of vaste bestanddelen? Tsja, lastig te zeggen. De gasreuzen en ijsreuzen in ons zonnestelsel (Jupiter t/m Neptunus) zijn voor het grootste gedeelte gasvormig, alleen hun kern is vast.