Gizemli koyu leke Neptün'de tespit edildi

Bu görüntü, ESO'nun Çok Büyük Teleskop'u'ndaki MUSE enstrümanı ile gözlemlenen Neptün'ü gösteriyor.

Haber: Damla Oya Erman

Neptün içinde her bir pikselde, MUSE gelen ışığı bileşen renklerine veya dalga boylarına ayırır. Bu, aynı anda binlerce farklı dalga boyunda görüntü elde etmek gibi bir şeydir ve astronomlara değerli bilgiler sağlar. Bu görüntü, MUSE tarafından yakalanan tüm renkleri Neptün'ün "doğal" bir görüntüsüne birleştirir, burada sağ üst köşede koyu bir leke görülebilir.

Astronomlar, Neptün'ün atmosferinde büyük ve gizemli bir koyu leke gözlemlediler ve bu beklenmedik bir şekilde parlak bir arkadaşa sahiptir. Gözlem, Avrupa Güney Gözlemevi'nin Şili'deki Çok Büyük Teleskop'u kullanılarak yapıldı.

Hubble Uzay Teleskobu gibi uzay tabanlı gözlemevleri daha önce mavi gezegenin atmosferinde dönen girdap benzeri fırtınaları - koyu lekeler olarak görünen - gözlemlemişlerdi, ancak bu ilk kez bir Yer tabanlı teleskopun Neptün üzerinde birini gördüğü zamandır.

Bu yeni gözlemler, Cuma günü Nature Astronomy dergisinde yayınlanan yeni araştırmaya göre bu fenomen hakkında daha fazla ışık tutuyor.

"İlk koyu leke keşfinden beri, bu kısa ömürlü ve kaçamak koyu özelliklerin ne olduğunu hep merak etmişimdir," dedi çalışmanın baş yazarı, Oxford Üniversitesi'nden gezegen fizik profesörü Patrick Irwin, bir açıklamada.

Dev gaz gezegenleri ve koyu lekeler

Neptün dahil güneş sistemimizdeki dev gaz gezegenleri, atmosferlerinde beliren koyu lekelerle bilinirler, örneğin Yüzyıllarca süren bir fırtına olan Jüpiter'in Büyük Kırmızı Lekesi.

Bir buz devi olan Neptün, Hubble tarafından yıllar boyunca gözlemlenen çok sayıda fırtına geçirdi. Fırtınaların hepsi iki yıl boyunca görünüp kaybolma eğilimindedir, bu da onları araştırmayı zorlaştırır. 1970'lerde fırlatılan NASA'nın Voyager 2 sondası da 1989'daki Neptün geçişi sırasında Neptün'de iki koyu fırtına gözlemledi, ancak Hubble, 1994'te Neptün'ün görüntülerini yakaladığında onları gözlemleyemediği için bunlar o zamana kadar kayboldu. Voyager 2 tarafından gözlemlenen en büyük fırtınaya verilen Büyük Koyu Lekenin Neptün'deki en büyük fırtınaya verilen lakabı, Dünya'yı içerebilecek kadar büyüktü.

Neptün'ün fırtınaları Dünya'daki kasırgalardan farklı davranır. Koyu lekeler, kararlı bir şekilde başlayan yüksek basınçlı sistemlerdir ve saat yönünün tersine dönerken, Dünya'nın Kuzey Yarımküresi'ndeki kasırgalar saat yönünde dönen düşük basınçlı sistemlerdir.

Irwin ve ekibi, bu büyük fırtınaların Neptün'de ilk kez nasıl oluştuğunu bulmak istediler.

Yeni keşfedilen Neptün özelliği

Metanın atmosferindeki mavi tonu nedeniyle Neptün, ortalama eksi 392 Fahrenheit derece (eksi 235 Celsius derece) bir ortalama sıcaklığa sahip donmuş bir dünyadır ve 1.200 mil hızla (1.931 kilometre) gezegenin üzerinden buzlu metan bulutları gönderen çığlık atan rüzgarlara sahiptir. Güneş sistemimizdeki en uzak gezegendir, Dünya'dan güneşe 30 kat daha uzaktır ve bu mesafe, Neptün'de öğle vaktinin Dünya'da alacakaranlık gibi görünmesine neden olur.

Hubble 2018'de Neptün'deki yeni koyu lekeleri keşfettiğinde, Irwin'in ekibi, Çok Büyük Teleskop ve çoklu ünite spektroskopik keşif aracı (MUSE) ile Yer tabanlı gözlemler yapma fırsatını yakaladı. Enstrüman, astronomların bir astronomik nesnenin tamamını birden farklı ışık dalga boylarında gözlemlemelerine olanak tanır, Avrupa Güney Gözlemevi'ne göre.

Bu görüntü, ESO'nun Çok Büyük Teleskop (VLT) ile gözlenen Neptün'ü göstermektedir. Her bir Neptün içindeki pikselde, MUSE gelen ışığı bileşen renklere veya dalga boylarına ayırır. Bu, aynı anda binlerce farklı dalga boyunda görüntü elde etmek gibi bir şeydir ve astronomlara değerli bilgiler sağlar. Sağ taraftaki görüntü, MUSE tarafından yakalanan tüm renkleri Neptün'ün "doğal" bir görüntüsüne birleştirir, burada sağ üst köşede koyu bir leke görülebilir.

Daha sonra belirli dalga boylarında görüntüler görüyoruz: 551 nanometre (mavi), 831 nm (yeşil) ve 848 nm (kırmızı); renkler yalnızca gösterim amaçlıdır. Koyu leke en kısa (daha mavimsi) dalga boylarında en belirgindir. MUSE ayrıca derin atmosferde bulunan ve sadece 831 nm orta görüntüde burada görülen küçük parlak bir lekeyi yakaladı. Bu tür derin parlak bulutlar daha önce hiç gezegende tanımlanmamıştı. 

Görüntüler aynı zamanda Neptün'ün alt sol kenarına doğru uzanan birkaç daha sığ parlak yeri uzun dalga boylarında gösterir. Neptün'ün koyu lekesini yerden görüntülemek, MUSE'nin Kristal Optikler Tesisatı sayesinde mümkün oldu, bu da atmosferik türbülansın neden olduğu bulanıklığı düzeltir ve MUSE'nin berrak görüntüler elde etmesine olanak tanır. Astronomların gezegenin ince koyu ve parlak özelliklerini daha iyi vurgulamak için MUSE verilerini dikkatlice işlediğini ve burada gördüğünüzü elde ettiğini belirttiler.

Dünya'nın atmosferi yer tabanlı teleskoplar için bozulma etkisi yaratma eğilimindedir, ancak MUSE, keskin görüntüler yakalamak için adaptif optik adı verilen bir teknikten yararlanır. Bilgisayarlar tarafından kontrol edilen teleskop aynaları, Dünya'nın atmosferinin neden olduğu tüm bozulmaları düzelten ve göksel nesnelerin ince detaylarını koruyan gerçek zamanlı ayarlamalar yapabilir.

Çok Büyük Teleskop tarafından yakalanan veriler, koyu lekelerin bulutlardaki boşluklar veya temizlenme nedeniyle oluşmadığını gösterdi. Bunun yerine gözlemler, lekelerin koyu hava partikülleri toplandıkça Neptün'ün belirgin atmosfer tabakasının altına geldiğini, burada sis ve buzun karıştığı yerde belirdiğini öne sürmektedir.

MUSE enstrümanı, Neptün ve onun koyu lekesi için 3D bir spektrum yakaladı, astronomlara fırtınayı detaylı bir şekilde incelemek ve hatta sürpriz bir gözlem yapmak için izin verdi.

"Bu süreçte, uzaydan bile tanımlanmamış nadir derin parlak bir bulut tipi keşfettik," dedi çalışmanın ortak yazarı, Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley'den gezegen bilimci Michael Wong, bir açıklamada.

Olağandışı bulut, gözlemde daha büyük koyu lekenin yanında daha küçük bir parlak nokta olarak göründü ve her ikisi de aynı atmosfer seviyesindedir. Astronomlar, yeni keşfedilen özelliğin etkilendiklerini ve gelecekte Yer'den yapılabilecek gözlemlerle daha fazla bilgi edinmeyi umduklarını söylediler.

Wong, "Bu, insanlığın kozmosu gözlemleme yeteneğinde şaşırtıcı bir artıştır," dedi. "Başlangıçta, bu lekeleri sadece Voyager gibi bir uzay aracını oraya göndererek tespit edebilirdik. Sonra Hubble ile uzaktan görebilir hale geldik. Sonunda, teknoloji bu işi yerden yapmayı mümkün kıldı."