Nedlouho poté, co Neptun dokončil svůj první oběh kolem Slunce od svého objevu v roce 1846, se vědcům podařilo vypočítat přesnou délku jednoho dne na této vzdálené planetě plynného obra.
Na rozdíl od svých kamenných protějšků jsou plynní obři již dlouho výzvou pro astronomy, pokud jde o výpočet jejich rotace.
Merkur, Venuše a Mars jsou v podstatě pevné rotující horniny, ale obrovští plynní obři se pohybují spíše jako rotující kapaliny, které se pohybují a víří kolem malého kamenného jádra. Zatímco rysy na skalnatých, terestrických planetách jsou doslova vyryty do kamene, vnější planety mají rysy, které jako by tančily na vrcholu neustále se pohybujících mraků.
Erichu Karkoschkovi z Arizonské univerzity se však podařilo pomocí těchto pohyblivých rysů vypočítat, jak dlouho trvá Neptunu, než se otočí kolem své osy a dokončí jeden den: Krátce před tímto objevem dokončil Neptun svůj první oběh kolem Slunce od svého objevení v červenci.
Karkoschka zkoumal více než 500 snímků Neptunu, které pořídil Hubbleův vesmírný teleskop. Vynikly dva oblačné útvary, podobné slavné Jupiterově Rudé skvrně – Jižní polární rys a Jižní polární vlna.
Po prostudování Hubblových snímků, pořízených v rozmezí 20 let, Karkoschka zjistil, že se tyto výrazné útvary objevily přesně podle plánu.
Rozhodl se rozšířit své pátrání o sérii podrobnějších snímků, které v roce 1989 pořídila sonda NASA Voyager. Na těchto snímcích Karkoschka nalezl šest dalších útvarů na Neptunu, které se otáčely s pravidelností. „Myslel jsem si, že mimořádná pravidelnost rotace Neptunu, kterou naznačují tyto dva útvary, je něco opravdu zvláštního,“ uvedl Karkoschka ve svém prohlášení.
„Nyní máme osm útvarů, které jsou uzamčeny na jedné planetě, a to je opravdu vzrušující,“ řekl Karkoschka.
Podrobnosti studie byly zveřejněny v zářijovém vydání časopisu Icarus.
Předchozí odhady mimo
Když sondy Voyager 1 a Voyager 2 v 80. letech 20. století prolétaly kolem Saturnu, Uranu a Neptunu, zachytily rádiové signály produkované magnetickými poli plynných obrů. Jejich informace, které původně sloužily k výpočtu rotace vnějších planet, však byly kusé.
„Sonda Voyager 2 prolétla pouze kolem Neptunu, takže její měření jsou omezená,“ řekl v e-mailovém rozhovoru pro SPACE.com Ravit Helled z Tel-Avivské univerzity v Izraeli.
Sondy NASA Voyager 1 a Voyager 2 byly vypuštěny v roce 1977 s cílem studovat Jupiter, Saturn a jejich měsíce. Téměř 34 let po svém vypuštění obě sondy nadále poskytují klíčové informace při své cestě k okraji sluneční soustavy.
Helled, který se nepodílel na výzkumu Karkoschky, studuje vznik, vývoj a rotaci planet.
Patnáct let po průletu Voyageru odhalila Cassini při své cestě k Saturnu složité magnetické pole, které se mírně zpomalilo. Vzhledem k velké hmotnosti a úhlovému momentu hybnosti planety bylo krajně nepravděpodobné, že by se rotace planety tak znatelně snížila.
Ke zmatku přispěl i pozdější Cassiniho objev, který odhalil, že severní a jižní polokoule Saturnu rotují různou rychlostí.
Měření rotace planety
Tyto rozdíly na Saturnu byly považovány za pravděpodobné i na Neptunu, a když byly odhady Neptunova dne ovlivněny podezřelými rádiovými signály, potřebovali astronomové jiný způsob, jak vypočítat, za jak dlouho se planeta otočí kolem své osy.
Začíná Karkoschkova pečlivá analýza viditelných rysů Neptunu. Tato metoda pomůže astronomům pochopit více než jen to, jak často Slunce na Neptunu vychází a zapadá.
Přesná měření rotace modrého obra pomohou astronomům lépe porozumět rozložení jeho hmoty. Rychlejší rotace znamená, že větší část hmoty je blíže středu, než se dosud předpokládalo, což by mohlo změnit stávající modely vnějších planet.
„Uran a Neptun jsou nesmírně zajímavé planety a musíme o nich vědět více,“ řekl Helled. „Zvláště nyní, kdy je objeveno tolik planet mimo sluneční soustavu a existuje velké úsilí o pochopení povahy planet.“
Sledujte SPACE.com pro nejnovější zprávy z vesmírné vědy a výzkumu na Twitteru @Spacedotcom a na Facebooku.
Nejnovější zprávy
.