Tāpat kā Zemei, arī Urānam un Neptūnam ir gadalaika un tā rezultātā mainās laika apstākļu izmaiņas. Bet atšķirībā no Zemes gadalaiki uz šīm planētām ilgst vairākus gadus, nevis mēnešus, un laika apstākļi notiek mērogā, ko Zemes standarti neiedomājas. Labs piemērs ir vētras, kas novērotas Neptūna un Urāna atmosfērā, ieskaitot Neptūna slaveno Lielo tumsas plankumu.
Ikgadējā urāna un Neptūna monitoringa laikā NASA Habla kosmiskais teleskops (HST) nesen sniedza atjauninātus novērojumus par abu planētu laikapstākļiem. Papildus jaunas un noslēpumainas negaisa novēršanai uz Neptūna, Habls sniedza jaunu ieskatu ilgstošajā vētrā ap Urāna ziemeļpolu. Šie novērojumi ir daļa no HablsIlgtermiņa misija, lai uzlabotu mūsu izpratni par ārējām planētām.
Jaunie attēli tika uzņemti ilgtermiņa programmas Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL) ietvaros. Habls projekts, kuru vada Amy Simon no NASA Goddard kosmosa lidojumu centra. Katru gadu šī programma uztver mūsu Saules sistēmas ārējo planētu globālās kartes, kad tās ir vistuvāk Zemei. Viens no OPAL galvenajiem mērķiem ir izpētīt ilgtermiņa sezonālās izmaiņas un salīdzinoši pārejošus notikumus, piemēram, tumšu plankumu parādīšanos.
To pamanīšana nav viegls uzdevums, jo šie tumšie plankumi parādās ātri un ir salīdzinoši īslaicīgi līdz vietai, kur daži, iespējams, parādījās un pazuda vairāku gadu plaisu laikā Habla novērojumos par Neptūnu. Tas ir vēl viens OPAL programmas mērķis - nodrošināt, lai astronomi nepalaistu garām vēl vienu.
Šis pēdējais tumšais plankums, kura diametrs ir aptuveni 11 000 km (6800 jūdzes), parādās planētas augšējā centrā. Habls pirmo reizi to pamanīja 2018. gada septembrī, kad Neptūna dienvidu puslodē tika piedzīvota vasara. Tas saskan ar sezonālajām izmaiņām uz planētas, kur sasilšana dienvidu puslodē izraisa laika apstākļu dramatiskumu ziemeļos.
Lai gan nav skaidrs, kā šīs vētras veidojas, Simona un OPAL komandas jaunie pētījumi norāda, ka tās ātri veidojas, ilgst no četriem līdz sešiem gadiem un pēc tam divu gadu laikā izzūd. Līdzīgi kā Jupitera “Lielajā sarkanajā plankumā”, tumšie virpuļi virpuļo anticikloniskā virzienā un, šķiet, ka no tā materiāliem tiek iegremdēti ledus giganta atmosfēras dziļāki līmeņi.
Faktiski Habla novērojumi, kas iegūti kopš 2016. gada, šķiet, norāda, ka virpuļi, iespējams, attīstās dziļāk Neptūna atmosfērā un kļūst redzami tikai tad, kad negaisa virsotne sasniedz lielāku augstumu. Tikmēr viņus pavada “pavadonie mākoņi”, kas Habla attēlos ir redzami kā spilgti balti plankumi pa labi no tumšās puses.
Šos mākoņus veido metāna ledus, kas sasalst, kad virpuļi izraisa vēja apkārtējā gaisa plūsmas novirzīšanu augšup. Garais, plānais mākonis pa kreisi no tumšās vietas ir īslaicīga iezīme, kas nav vētru sistēmas sastāvdaļa. Tas pats attiecas uz Urānu, kas parāda plašu spožu mākoņu vāciņu pāri ziemeļpolam.
Urāna gadījumā zinātnieki uzskata, ka tas ir Urāna unikālās orientācijas rezultāts, kad tā ass ir noliekta par 90 ° attiecībā pret Saules ekvatoru. Tā kā Urāns riņķo praktiski no tās puses, saule vasaras laikā ziemeļu puslodē spīd gandrīz tieši uz ziemeļpolu. Pašlaik Urāns tuvojas savas vasaras sezonas vidum, kas padara polāro vāciņu reģionu pamanāmāku.
Šis polārais vāciņš var būt atmosfēras plūsmas sezonālo izmaiņu rezultāts, un tam blakus ir liels, kompakts metāna-ledus mākonis netālu no tā malas attēlā. Redzama ir arī šaura mākoņu josla, kas apņem planētu uz ziemeļiem no ekvatora. Tas ir vēl viens noslēpums par Urānu un Neptūnu, kā dēļ šādas joslas ir ierobežotas tik šaurā platumā, kad planētas planšetiem ir tik plašas rietumu virzienā pūjošas vēja strūklas.
Šis ir ceturtais noslēpumainais virpulis, ko Habls attēlojis kopš 1993. gada, un sestais kopš astronomi pirmo reizi uzzināja par šīm parādībām. Pirmie divi tumšie plankumi tika atklāti Voyager 2 kosmosa kuģis, jo 1989. gadā tas veica savu vēsturisko Neptūna lidojumu. Kopš tā laika tikai Habla kosmiskais teleskops ir spējusi izsekot šīm funkcijām, jo ir jutīga pret zilo gaismu.
Šie attēli ir daļa no pieaugošās Habla Neptūna un Urāna momentuzņēmumu datu bāzes, kas laika gaitā izseko planētas laika apstākļus. Līdzīgi kā tas, kā meteorologi prognozē laika apstākļus uz Zemes, balstoties uz ilgtermiņa tendencēm, astronomi cer, ka Habla ilgstošā ārējo planētu novērošana palīdzēs viņiem atšķetināt ilgstošās noslēpumus par viņu atmosfēru.
Laika apstākļu analīze šajās pasaulēs arī uzlabos mūsu izpratni par atmosfēras dažādību Saules sistēmā, kā arī to līdzību. Galu galā tas varētu arī ievērojami uzlabot mūsu izpratni par ekstrasolāru planētām un to atmosfēru, varbūt pat palīdzot mums noteikt, vai tās var atbalstīt dzīvību.
