Astronomie: Dunkle Flecken auf Neptun entschlüsselt
Es ist das erste Mal, dass ein dunkler Fleck in der Neptunatmosphäre mit einem Teleskop auf der Erde beobachtet wurde. Diese gelegentlichen Erscheinungen im blauen Hintergrund der Atmosphäre des Planeten sind für die astronomische Fachwelt ein Rätsel. Aufgenommen wurden sie mit Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte Eso. Die Daten liefern weitere Hinweise auf die Natur der Flecke und ihren Ursprung(öffnet im neuen Fenster) .
Große Flecken in der Atmosphäre von Riesenplaneten sind keine Seltenheit. Der berühmteste von ihnen ist der große rote Fleck des Jupiter. Bereits 1989 entdeckte die Raumsonde Voyager 2 von der amerikanischen Raumfahrtbehörde Nasa einen dunklen Fleck auf dem Neptun.
Die dunklen Flecken könnten beispielsweise dadurch entstehen, dass sich die Wolkendecke des Planeten in einigen Bereichen lichtet. Diese Möglichkeit schließt die aktuelle Studie aus. Vermutlich handelt es sich demnach um Luftpartikel, die in einer Schicht unterhalb der sichtbaren Dunstschicht eine Verdunkelung verursachen, da sich Eis und Dunst in der Atmosphäre vermischen.
Bisher war es schwer, solche Schlussfolgerungen zu treffen, da es nur wenige Möglichkeiten zur Beobachtung der dunklen Flecke gab. 2018 wurden jedoch mit dem Hubble-Weltraumteleskop mehrere dunkle Flecken in der Neptunatmosphäre entdeckt. Einer von ihnen befand sich in der nördlichen Hemisphäre des Planeten.
Das Very Large Telescope liefert Antworten, die Weltraumteleskope und -sonden nicht brachten
Mit dem Multi Unit Spectroscopic Explorer (Muse) des VLT war die Forschungsgruppe in der Lage, das vom Neptun und seinem Fleck reflektierte Sonnenlicht in seine einzelnen Wellenlängen zu zerlegen und ein 3D-Spektrum zu erhalten. Auf diese Weise konnte der Fleck detaillierter untersucht werden, als es bisher möglich war.
Zudem konnte das Team die Höhe des dunklen Flecks in der Atmosphäre des Planeten besser bestimmen. Dies gelang, weil das Forschungsteam mit verschiedenen Wellenlängen unterschiedliche Tiefen in der Neptunatmosphäre untersuchen konnte.
Dabei entdeckte die Arbeitsgruppe einen seltenen, tiefen, hellen Wolkentyp, der noch nie zuvor identifiziert worden war, und das nicht einmal mit Instrumenten, die sich im Weltraum befinden, statt auf der Erde wie das VLT. Der seltene Wolkentyp erschien als heller Fleck direkt neben dem größeren dunklen Hauptfleck.
Die VLT-Daten zeigten, dass sich die tiefe, helle Wolke auf der gleichen Ebene in der Atmosphäre befand wie der dunkle Hauptfleck. Dies bedeutet, dass es sich um eine völlig neue Art von Erscheinung handelt - anders als die kleinen Begleitwolken aus Methaneis in großer Höhe, die zuvor beobachtet wurden.
Im September 2023 soll unter anderem auch die Weltraumsonde New Horizons einen Blick zurück in unser Sonnensystem werfen und Neptun und Uranus beobachten. Auch das James-Webb-Weltraumteleskop hat Neptun bereits aufgenommen - mitsamt seinen Ringen.
Zur Studie
Die Studie wurde am 24. August 2023 im Fachmagazin Nature Astronomy veröffentlicht: Spectral determination of the colour and vertical structure of dark spots in Neptune's atmosphere(öffnet im neuen Fenster) (Spektrale Bestimmung der Farbe und der vertikalen Struktur von dunklen Flecken in der Neptunatmosphäre).