Eerst hoge en nu veel te lage temperaturen tijdens de zomerperiode op Neptunus, wat is er aan de hand?

Neptunus staat bekend als de blauwe ijsreus uit ons zonnestelsel. De planeet staat het verst van de zon verwijderd. Net als de aarde draait ook Neptunus rond de zon, alleen doet de ijsreus er veel langer over om één keer rond te draaien: ongeveer 165 aardjaren. Elk seizoen op Neptunus duurt dus meer dan 40 aardjaren. Momenteel is het zomer op het zuidelijk halfrond van de planeet, maar, om redenen die wetenschappers nog niet volledig kunnen verklaren, is de temperatuur er niet aan het opwarmen maar net aan het dalen. 

Tussen 2003 en 2018 zou de temperatuur op de planeet op mysterieuze wijze ongeveer met acht graden gedaald zijn. “Deze verandering was onverwacht”, zegt planeetwetenschapper Michael Roman van de Universiteit van Leicester in het Verenigd Koninkrijk. “Aangezien we Neptunus hebben geobserveerd tijdens zijn vroege zuidelijke zomer, verwachtten we dat de temperaturen langzaam warmer zouden worden, niet kouder.” Tussen 2018 en 2020 steeg de temperatuur op Neptunus dan weer.

Lees verder onder de foto

Het verzamelen van betrouwbare gegevens over de atmosfeertemperatuur van Neptunus is niet de gemakkelijkste taak, gezien de grote afstand tussen deze ijsreus en de aarde. Het is eigenlijk pas sinds de eeuwwisseling mogelijk om dergelijke metingen te doen, met de komst van gevoelige infraroodmetingen op nieuwere ruimtetelescopen die de temperatuur kunnen afleiden aan de hand van het niveau van de infrarode lichtemissie.

Om de infrarodestraling van Neptunus te bestuderen, hebben Roman en zijn team met verschillende ruimtetelescopen bijna honderd thermische waarnemingen van de planeet geanalyseerd. De resultaten suggereren dat de temperaturen in de stratosfeer van Neptunus gedurende een groot deel van de studieperiode ondanks de zomertijd afkoelden, hoewel de atmosfeer tussen 2018 en 2020 snel opwarmde met ongeveer elf graden. 

Er zijn dus serieuze schommelingen aan de gang in de temperatuur op Neptunus. Hoe dat komt, is niet helemaal zeker. De onderzoekers denken dat veranderingen in de atmosferische chemie aan de basis kunnen liggen van de waargenomen variaties. “Terwijl methaan zonlicht absorbeert en de atmosfeer opwarmt, zijn fotochemisch geproduceerde koolwaterstoffen, zoals ethaan en acetyleen, krachtige infraroodstralers die dienen om de stratosfeer af te koelen”, stellen de onderzoekers. “Het evenwicht tussen deze stralingsverwarming en -afkoeling verandert naarmate de hoeveelheid fotochemische koolwaterstoffen verandert.”

Eerder onderzoek naar de temperatuur van Saturnus toonde aan dat het samenspel van chemische stoffen in atmosferische wolken hun temperatuur kan beïnvloeden, wat leidt tot temperatuurpieken voorafgaand aan maximale zonnestraling. Het is mogelijk dat bij Neptunus iets soortgelijks gebeurt. “Niettemin, gezien de 165-jarige omlooptijd van Neptunus, wordt verwacht dat eventuele seizoensgebonden veranderingen geleidelijk over tientallen jaren plaatsvinden”, zeggen de onderzoekers. “De snelle veranderingen die tussen 2018 en 2020 zijn waargenomen, lijken verrassend snel voor een seizoensrespons. Aanvullende processen lijken werkzaam te zijn in de atmosfeer van Neptunus op sub-seizoensgebonden tijdschalen, en op zowel regionale als mondiale schalen.”

Een andere verklaring zouden weersvariaties kunnen zijn. Weersvariaties zouden namelijk de samenstelling en chemie van de atmosferische wolken kunnen beïnvloeden, met inbegrip van de effecten van donkere wervelingen die op Neptunus te zien zijn. Dit is nog één van de raadsels van de planeet waarover we nog steeds meer te weten komen.

Ook de zonnestraling is het overwegen waard als mogelijke verklaring voor de temperatuurschommelingen, aldus de onderzoekers. Zij merken op dat veranderingen in de straling, als gevolg van de activiteitscyclus van de zon op de een of andere manier fotochemische veranderingen in de atmosfeer van Neptunus teweeg zouden kunnen brengen.

Het enige wat we zeker weten is dat er nog veel meer onderzoek nodig is om deze verrassende metingen te doorgronden en het zoveelste mysterie rond deze ijsreus te begrijpen. “Ik denk dat Neptunus zelf voor velen van ons zeer intrigerend is omdat we er nog zo weinig over weten”, zegt Roman. “Dit wijst allemaal in de richting van een gecompliceerder beeld van de atmosfeer van Neptunus en hoe die verandert met de tijd", besluit hij.

De verre kant van de maan heeft beduidend meer kraters, wetenschappers beweren te weten waarom

Meer dan vijfduizend planeten buiten ons zonnestelsel ontdekt

Wetenschappers beweren dat er ijsvulkanen zijn op dwergplaneet Pluto