Nem sokkal azután, hogy a Neptunusz 1846-os felfedezése óta először megkerülte a Napot, a tudósoknak sikerült kiszámítaniuk, hogy pontosan mennyi egy nap a távoli gázóriás bolygón.
Sziklás társaikkal ellentétben a gázóriások már régóta kihívás elé állították a csillagászokat, amikor forgásuk kiszámításáról volt szó.
A Merkúr, a Vénusz és a Mars lényegében szilárd, forgó kőzet, de a hatalmas gázóriások inkább forgó folyadékként mozognak, egy kis kőzetmag körül lötyögnek és kavarognak. Míg a sziklás, földi bolygók vonásai szó szerint kőbe vésődnek, a külső bolygók vonásai úgy tűnnek, mintha táncolnának az állandóan mozgó felhők tetején.
Az Arizonai Egyetem munkatársának, Erich Karkoschkának azonban sikerült ezeket az elmozduló vonásokat felhasználnia ahhoz, hogy kiszámítsa, mennyi idő alatt forog a Neptunusz a tengelye körül és tölt egy napot: 15 óra, 57 perc és 59 másodperc.
A Neptunusz forgásáról készült videó érzékelteti, milyen hatalmas sebességgel forog az óriásbolygó.
A Neptunusz júliusban, nem sokkal a felfedezés előtt teljesítette első Nap körüli pályáját felfedezése óta.
A Neptunusz szemmel tartása
Karkoschka több mint 500 felvételt vizsgált a Neptunuszról, amelyeket a Hubble űrteleszkóp készített. Két, a Jupiter híres vörös foltjához hasonló felhőalakzat tűnt ki: a Déli-sarki vonulat és a Déli-sarki hullám.
A 20 év alatt készült Hubble-felvételek tanulmányozása után Karkoschka megállapította, hogy ezek a jellegzetes vonások pontosan az ütemterv szerint jelentek meg.
Úgy döntött, hogy a NASA Voyager űrszondája által 1989-ben készített részletesebb felvételek sorozatára is kiterjeszti a keresést. Ezeken a felvételeken Karkoschka további hat olyan vonást talált a Neptunuszon, amelyek szabályosan forogtak. “Úgy gondoltam, hogy a Neptunusz forgásának rendkívüli szabályossága, amelyet a két jellegzetesség jelez, valami igazán különleges” – mondta Karkoschka egy nyilatkozatában.
“Most már nyolc olyan jellegzetességünk van, amelyek egy bolygón össze vannak zárva, és ez igazán izgalmas” – mondta Karkoschka.
A tanulmány részleteit az Icarus című folyóirat szeptemberi számában tették közzé.
A korábbi becslések elmaradtak
Amikor a Voyager 1 és Voyager 2 űrszondák az 1980-as években elrepültek a Szaturnusz, az Uránusz és a Neptunusz mellett, a gázóriások mágneses mezői által keltett rádiójeleket rögzítettek. De az információik, amelyeket eredetileg a külső bolygók forgásának kiszámításához használtak fel, szűkösek voltak.
“A Voyager 2 csak a Neptunusz mellett repült el, így a mérései korlátozottak” – mondta Ravit Helled, az izraeli Tel-Aviv Egyetem munkatársa a SPACE.com-nak egy e-mail interjúban.
A NASA Voyager 1 és Voyager 2 űrszondáit 1977-ben indították a Jupiter, a Szaturnusz és holdjaik tanulmányozására. Közel 34 évvel az indításuk után a két szonda továbbra is kulcsfontosságú információkkal szolgál, miközben a Naprendszer peremére utaznak.
Helled, aki nem vett részt Karkoschka kutatásában, a bolygók kialakulását, fejlődését és forgását tanulmányozza.
Tizenöt évvel a Voyager elrepülése után a Cassini útja a Szaturnuszhoz egy összetett mágneses mezőt mutatott, amely kissé lelassult. A bolygó nagy tömege és szögimpulzusa miatt rendkívül valószínűtlen volt, hogy a bolygó forgása ennyire észrevehetően csökkent volna.
A zavart csak fokozta, hogy a Cassini egy későbbi felfedezése során kiderült, hogy a Szaturnusz északi és déli féltekéje különböző sebességgel forog.
Egy bolygó forgásának mérése
Ezeket a Szaturnuszon tapasztalható különbségeket a Neptunuszon is valószínűnek tartották, és amikor a Neptunusz napjára vonatkozó becsléseket gyanús rádiójelek befolyásolták, a csillagászoknak más módszerre volt szükségük, hogy kiszámítsák, mennyi idő alatt forog a bolygó a tengelye körül.
Kezdte Karkoschka a Neptunusz látható vonásainak aprólékos elemzését. Ez a módszer segít a csillagászoknak többet megérteni, mint azt, hogy milyen gyakran kel és nyugszik a Nap a Neptunuszon, mondta a kutató.
A kék óriás forgásának finomított mérései segítenek a csillagászoknak jobban megérteni, hogyan oszlik el a tömege. A gyorsabb forgás azt jelenti, hogy a tömeg nagyobb része közelebb van a középponthoz, mint eddig gondolták, ami megváltoztathatja a külső bolygókról alkotott eddigi modelleket.
“Az Uránusz és a Neptunusz rendkívül érdekes bolygók, és többet kell tudnunk róluk” – mondta Helled. “Különösen most, amikor annyi Naprendszeren kívüli bolygót fedeztek fel, és nagy erőfeszítéseket tesznek a bolygók természetének megértésére.”
Kövesse a SPACE.com-ot az űrtudomány és űrkutatás legfrissebb híreiért a Twitteren @Spacedotcom és a Facebookon.
Újabb hírek