Den här serien av bilder från rymdteleskopet Hubble som tagits under två år spårar döden av en gigantisk mörk virvel på planeten Neptunus. Den ovala fläcken har krympt från 3, 100 miles över sin långa axel till 2, 300 mil tvärs över, under Hubble-observationsperioden. Kredit:NASA, ESA, och M.H. Wong och A.I. Hsu (UC Berkeley)
Tre miljarder miles bort på den mest kända stora planeten i vårt solsystem, en olycksbådande, mörk storm – en gång stor nog att sträcka sig över Atlanten från Boston till Portugal – håller på att krympa ur existens, vilket kan ses på bilder av Neptunus tagna av NASA:s rymdteleskop Hubble.
Enorma mörka stormar på Neptunus upptäcktes först i slutet av 1980-talet av NASA:s rymdfarkost Voyager 2. Sedan dess, bara Hubble har haft skärpan i blått ljus för att spåra dessa svårfångade funktioner som har spelat en omgång kika-a-boo genom åren. Hubble hittade två mörka stormar som dök upp i mitten av 1990-talet och sedan försvann. Den senaste stormen sågs första gången 2015, men krymper nu.
Som Jupiters stora röda fläck (GRS), stormen virvlar i en anticyklonisk riktning och muddrar upp material från djupt inuti isgigantens planets atmosfär. Den svårfångade egenskapen ger astronomer en unik möjlighet att studera Neptunus djupa vindar, som inte kan mätas direkt.
Det mörka fläckmaterialet kan vara svavelväte, med den skarpa lukten av ruttna ägg. Joshua Tollefson från University of California i Berkeley förklarade, "Partiklarna i sig är fortfarande mycket reflekterande, de är bara något mörkare än partiklarna i den omgivande atmosfären."
Till skillnad från Jupiters GRS, som har varit synlig i minst 200 år, Neptunus mörka virvlar varar bara några år. Detta är den första som faktiskt har fotograferats när den håller på att dö.
"Vi har inga bevis för hur dessa virvlar bildas eller hur snabbt de roterar, " sa Agustín Sánchez-Lavega från universitetet i Baskien i Spanien. "Det är mest troligt att de uppstår från en instabilitet i de skurna östliga och västliga vindarna."
Den mörka virveln beter sig annorlunda än vad planetbevakare förutspått. "Det ser ut som att vi fångar bortfallet av denna mörka virvel, och det är annorlunda än vad välkända studier fick oss att förvänta oss, " sa Michael H. Wong från University of California i Berkeley, hänvisar till arbete av Ray LeBeau (nu vid St. Louis University) och Tim Dowlings team vid University of Louisville. "Deras dynamiska simuleringar sa att anticykloner under Neptunus vindskjuvning förmodligen skulle driva mot ekvatorn. Vi trodde att när virveln väl kom för nära ekvatorn, det skulle bryta upp och kanske skapa ett spektakulärt utbrott av molnaktivitet."
Men den mörka fläcken, som först sågs på mellansödra breddgrader, har tydligen tynat bort snarare än att gå ut med en smäll. Det kan vara relaterat till den överraskande riktningen för dess uppmätta drift:mot sydpolen, istället för norrut mot ekvatorn. Till skillnad från Jupiters GRS, Neptunus-fläcken är inte lika hårt begränsad av många alternerande vindstrålar (sedda som band i Jupiters atmosfär). Neptunus verkar bara ha tre breda jetstrålar:en västerut vid ekvatorn, och österut runt nord- och sydpolen. Vortexen ska vara fri att byta körfält och kryssa var som helst mellan jetplanen.
"Inga andra anläggningar än Hubble och Voyager har observerat dessa virvlar. För nu, endast Hubble kan tillhandahålla de data vi behöver för att förstå hur vanliga eller sällsynta dessa fascinerande neptuniska vädersystem kan vara, sa Wong.
De första bilderna av den mörka virveln är från programmet Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL), ett långsiktigt Hubble-projekt som årligen fångar globala kartor över vårt solsystems fyra yttre planeter. Endast Hubble har den unika förmågan att undersöka dessa världar i ultraviolett ljus, som ger viktig information som inte är tillgänglig för andra dagens teleskop. Ytterligare data, från ett Hubble-program riktat mot den mörka virveln, kommer från ett internationellt team inklusive Wong, Tollefson, Sánchez-Lavega, Andrew Hsu, Imke de Pater, Amy Simon, Ricardo Hueso, Lawrence Sromovsky, Patrick Fry, Statia Luszcz-Cook, Heidi Hammel, Marc Delcroix, Katherine de Kleer, Glenn Orton, och Christoph Baranec.
Wongs tidning visas online i Astronomisk tidskrift den 15 februari, 2018.