Üstökös hatás a Neptunuszra

Herschel megfigyelései több száz évvel ezelőtti hatásokra utalnak

Kétszáz évvel ezelőtt egy üstökös megütötte Neptunust, a Naprendszerünk legkülső bolygóját. © NASA
felolvasta

Körülbelül kétszáz évvel ezelőtt egy üstökös megütötte a Neptunusz bolygót. Ezt támasztja alá a szén-monoxid eloszlása ​​a gáz óriás légkörében, amelyet a kutatók most alaposabban megvizsgáltak. Értékelték a Herschel kutatási műholdas méréseit, amely 2009 májusa óta kering a Nap körül, körülbelül 1, 5 millió kilométerre a Földtől, és eredményeiről beszámolnak az Astronomy & Astrophysics folyóirat online kiadásában.

16 évvel ezelőtt, amikor a Shoemaker-Levy 9 üstökös elérte a Jupiter hangulatát, a tudósok felkészültek a világ minden tájáról: a Voyager 2, a Galileo és az Ulysses űrhajó fedélzetén használt eszközök a dokumentumokat dokumentálták a ritka esemény minden részletéről. Ezek az adatok segítenek a kutatóknak a sokkal régebbi üstököshatások felderítésében is.

Poros hógolyók

Mivel a "poros hógolyók" nyomokat hagynak a gáz óriások légkörében - többek között víz, szén-dioxid, szén-monoxid, hidrogén-cianid és szén-szulfid formájában. Ezek a molekulák detektálhatók a bolygó által az űrbe kibocsátott infravörös és submilliméteres sugárzásban.

Egy ideje a Max Planck Naprendszer Kutató Intézetének (MPS) kutatói bizonyítékokat találtak az üstökösnek a Saturnra gyakorolt ​​hatásáról, körülbelül 230 évvel ezelőtt. A PACS műszer - Photodetector Array kamera és spektrométer - közelmúltbeli mérései a Herschel űrmegfigyelő intézetben. azt sugallják, hogy egy hasonló sors Neptunust is sújtja. A PACS lehetővé teszi a kutatók számára, hogy először értékeljék a mennyei test hosszú hullámú infravörös sugárzását.

Naprendszerünk legkülső bolygójának, amely nagyrészt hidrogénből és héliumból áll, légkörében az MPS kutatói, a párizsi francia LESIA megfigyelőközpont és a Garchingben található Max Planck Földön kívüli Fizikai Intézet kollégáival találkoztak, mindenekelőtt szokatlan eloszlással. Szén-monoxid: A légköri felső rétegben, az úgynevezett sztratoszférában nagyobb koncentráció található, mint a mögöttes troposzférában. kijelző

Az egyetlen magyarázat: üstökös ütés

"A szén-monoxid gazdagodása a Neptunusz sztratoszférájában csak egy külső forrással magyarázható" - magyarázza Paul Hartogh, az MPS kutatója, a Herschel kutatási programjának "Víz és kapcsolódó kémia a Naprendszerben" vezetője. "Általában a szén-monoxid koncentrációinak a troposzférában és a sztratoszférában azonosnak kell lennie, vagy pedig felfelé csökkennie kell."

Az eredmények egyetlen magyarázata a tudósok szerint az üstökös hatás. Egy ilyen ütközés esetén az üstökös szétesik. A szén-monoxid, amely a üstökös jégéhez kötődik, az évek során az ütközési ponttól az egész sztratoszférában elterjed.

"A szén-monoxid eloszlásából tehát bezárhatjuk a becsült időt" - mondta Thibault Cavali az MPS-től. A korábbi feltételezés, miszerint egy üstökös kb. Kétszáz évvel ezelőtt sújtotta a Neptunust, fennmaradt. Egy másik elmélet, amely arra a következtetésre jut, hogy az űrből származó apró porrészecskék folyamatos áramlása szén-monoxiddal táplálja a gáz óriás légkörét, nem egyezik meg a mérések eredményeivel.

Magasabb metánkoncentráció a sztratoszférában

A Neptunusz sztratoszférában a kutatók nemrégiben fedezték fel, hogy metánkoncentrációik magasabb a vártnál. A metán esetében a Neptunusz hasonló a földi vízgőzökhöz: az úgynevezett tropopause hőmérséklete meghatározza, hogy mennyi vízgőz tud bejutni a sztratoszférába. Ez a hűvösebb levegő gátjára utal, amely elválasztja a troposzférát és a sztratoszférát. Minél melegebb ez a levegőréteg, annál hamarabb juthat be a gáz a sztratoszférába. De miközben a Föld tropopause hőmérséklete soha nem esik mínusz 80 Celsius fok alá, a Neptunusz tropopause-je lényegesen hidegebb, átlagosan mínusz 219 Celsius-fokkal.

Ezért a kutatók szerint úgy tűnik, hogy a tropopause hideggátjának rése felelős a megnövekedett metánkoncentrációért a gáz óriás sztratoszférájában. A S dpol-nál ez a levegőréteg néha hat fokkal melegebb a mínusz 213 Celsius-fokon, mint bárhol másutt, megkönnyítve a troposzféra és a sztratoszféra közötti gázcserét. A metán, amelynek eredetét a bolygó tudósai gyanítják, fokozatosan eloszlik az egész sztratoszférában.

PACS eszköz

A PACS műszer elemzi a hosszú hullámú infravörös sugárzást, azaz a jéghideg tárgyak által az űrben, mint például a Neptunust, kibocsátott hő sugárzást. A Herschel kutatási műhold a legnagyobb távcsövet hordozza, amelyet valaha az űrből üzemeltettek.

(Max Planck Naprendszerkutató Intézet, 2010.07.16. - DLO)