Une équipe internationale d'astronomes a utilisé des télescopes au sol, dont le Very Large Telescope (ESO VLT) de l'Observatoire européen austral, pour suivre la température de l'atmosphère de Neptune sur une période de 17 ans. Ils ont constaté une baisse inattendue de la température globale de Neptune, suivie d'un réchauffement brutal à son pôle sud.
Ce changement était inattendu, explique Michael Roman, chercheur à l'Université de Leicester et auteur principal de l'étude. Parce que nous avons observé Neptune au début de l'été dans l'hémisphère sud, nous nous attendions à ce que les températures augmentent lentement, et non à baisser.
Comme la Terre, Neptune connaît les saisons en orbite autour du Soleil. Cependant, la saison estivale sur Neptune dure environ 40 ans, et une année Neptune dure 165 années terrestres. C'est l'été dans l'hémisphère sud de Neptune depuis 2005, et les astronomes ont hâte de voir comment les températures changent après le solstice d'été austral.
Les astronomes ont étudié près de 100 images infrarouges thermiques de Neptune prises sur une période de 17 ans pour reconstituer les tendances globales de la température de la planète avec plus de détails que jamais.
Ces données ont montré que, malgré le début de l'été, la majeure partie de la planète s'est progressivement refroidie au cours des deux dernières décennies. La température globale moyenne de Neptune a chuté de 8°C entre 2003 et 2018.
Les astronomes ont ensuite été surpris de constater un réchauffement spectaculaire du pôle sud de Neptune au cours des deux dernières années de leurs observations, avec des températures augmentant rapidement de 11°C entre 2018 et 2020. Bien que le vortex polaire chaud de Neptune soit connu depuis de nombreuses années, un réchauffement aussi rapide n'a jamais été observé sur la planète auparavant.
Les astronomes ont mesuré la température de Neptune à l'aide de caméras thermiques, qui captent la lumière infrarouge émise par les objets astronomiques. Pour leur analyse, l'équipe a combiné toutes les images existantes de Neptune recueillies au cours des deux dernières décennies avec des télescopes au sol.
Ils ont examiné la lumière infrarouge émise par une couche de l'atmosphère de Neptune appelée la stratosphère. Cela a permis aux scientifiques de se faire une idée de la température de Neptune et de son évolution pendant une partie de son été.
Étant donné que Neptune est située à environ 4,5 milliards de kilomètres du Soleil et est très froide, et que la température moyenne de la planète atteint environ -220 ° C, mesurer sa température depuis la Terre n'est pas une tâche facile.
Ce type de recherche n'est possible qu'avec des images infrarouges sensibles provenant de grands télescopes tels que le VLT, qui peuvent clairement observer Neptune, et celles-ci ne sont disponibles que depuis une vingtaine d'années, selon les scientifiques.
Environ un tiers de toutes les images ont été prises par l'instrument VLT Imager and Spectrometer for mid-infrared (VISIR) du VLT ESO dans le désert d'Atacama au Chili. En raison de la taille et de la hauteur du miroir du télescope, il a une résolution et une qualité de données très élevées, offrant les images les plus nettes de Neptune.
Les astronomes ont également utilisé des données du télescope spatial Spitzer de la NASA et des images du télescope Gemini South au Chili, ainsi que du télescope Subaru, du télescope Keck et du télescope Gemini North à Hawaï.
Parce que les fluctuations de température de Neptune étaient si inattendues, les astronomes ne savent pas encore ce qui pourrait les avoir causées. Ils pourraient être liés à des changements dans la chimie stratosphérique de Neptune, à des conditions météorologiques aléatoires ou même au cycle solaire.
Des observations supplémentaires seront nécessaires dans les années à venir pour étudier les causes de ces fluctuations. Les futurs télescopes au sol tels que l'Extremely Large Telescope (ELT) de l'ESO pourront observer ces changements de température plus en détail, tandis que le télescope spatial James Webb fournira de nouvelles cartes sans précédent de la composition chimique et de la température de l'atmosphère de Neptune.
L'étude est publiée dans The Planetary Science Journal.
2022-04-12 09:17:45
Auteur: Vitalii Babkin