Trotz seiner Entfernung von fast 5 Millionen Kilometern um die Sonne wissen wir überraschend viel über die Atmosphäre und die Wetterbedingungen auf Neptun. Dort wurden dramatische Stürme beobachtet, unter anderem durch die Raumsonde Voyager 2, die in den 1980er Jahren vorbeiflog und dunkle Flecken sah, die von weißen Wolken aus gefrorenem Methan umgeben waren. Allerdings stehen Astronomen nun vor einem Rätsel über diese Stürme und warum sie im Laufe der Zeit auftauchen und verschwinden.
Forscher nutzten kürzlich Hubble und andere Teleskope, um Neptuns Wolken zu beobachten und einem Rätsel nachzugehen: Warum der Planet manchmal viele Wolken in seiner Atmosphäre hatte und zu anderen Zeiten kaum welche. Im Jahr 2019 sank die Bewölkung dramatisch und es war nicht klar, warum.
„Selbst jetzt, vier Jahre später, zeigen die neuesten Bilder, die wir im vergangenen Juni aufgenommen haben, immer noch, dass die Wolken nicht wieder ihr früheres Niveau erreicht haben“, sagte der leitende Forscher Erandi Chavez vom Center for Astrophysics | Harvard-Smithsonian in einer Erklärung. „Das ist äußerst aufregend und unerwartet, insbesondere da Neptuns vorherige Periode geringer Wolkenaktivität bei weitem nicht so dramatisch und langanhaltend war.“
Das Team fand einen Zusammenhang zwischen der Wolkenmenge und dem Sonnenzyklus, einem elfjährigen Aktivitätsmuster, das die Sonne durchläuft. Zu bestimmten Zeiten nimmt die Anzahl der Sonnenflecken und Sonneneruptionen zu, wodurch mehr ultraviolette (UV) Strahlung in das Sonnensystem gesendet wird. Diese Strahlung scheint sich auf die Wolken auf Neptun auszuwirken, da die Forschung zeigt, dass über 30 Jahre an Daten zwei Jahre nach dem Höhepunkt des Sonnenzyklus mehr Wolken vorhanden sind. Die Forscher glauben, dass diese zweijährige Verzögerung auf die chemischen Prozesse zurückzuführen ist, die in der Atmosphäre des Planeten beginnen und Zeit brauchen, um Wolken zu erzeugen.
„Diese bemerkenswerten Daten liefern uns den bisher stärksten Beweis dafür, dass die Wolkendecke von Neptun mit dem Sonnenzyklus korreliert“, sagte die leitende Forscherin Imke de Pater. „Unsere Ergebnisse stützen die Theorie, dass die UV-Strahlen der Sonne, wenn sie stark genug sind, möglicherweise eine photochemische Reaktion auslösen, die Neptunwolken erzeugt.“
Die Forscher wollen die Wolkenaktivität des Planeten weiterhin verfolgen, um zu verstehen, wie sich die Sonne auf die Wolken auswirkt und ob die Wolken von ihrem derzeit niedrigen Niveau wieder auftauchen werden.
„Es ist faszinierend, Teleskope auf der Erde nutzen zu können, um das Klima einer Welt zu untersuchen, die mehr als 2,5 Milliarden Meilen von uns entfernt ist“, sagte sein Forscherkollege Carlos Alvarez vom Keck-Observatorium. „Fortschritte in Technologie und Beobachtungen haben es uns ermöglicht, Neptuns Atmosphärenmodelle einzuschränken, die für das Verständnis der Korrelation zwischen dem Klima des Eisriesen und dem Sonnenzyklus von entscheidender Bedeutung sind.“
Die Forschung wurde in der Zeitschrift Icarus veröffentlicht.
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