Au cours de sa surveillance annuelle de routine de la météo sur les planètes extérieures de notre système solaire, Le télescope spatial Hubble de la NASA a découvert une nouvelle mystérieuse tempête sombre sur Neptune et a fourni un nouveau regard sur une tempête de longue durée qui entoure la région polaire nord d'Uranus.

Comme la Terre, Uranus et Neptune ont des saisons, qui sont probablement à l'origine de certaines des caractéristiques de leurs atmosphères. Mais leurs saisons sont bien plus longues que sur Terre, couvrant des décennies plutôt que des mois.

La nouvelle vue Hubble de Neptune montre la tempête sombre, vu en haut au centre. Apparaissant pendant l'été austral de la planète, il s'agit du quatrième et dernier mystérieux vortex sombre capturé par Hubble depuis 1993. Deux autres tempêtes sombres ont été découvertes par le vaisseau spatial Voyager 2 en 1989 alors qu'il survolait la planète lointaine. Depuis, seul Hubble a eu la sensibilité à la lumière bleue pour suivre ces caractéristiques insaisissables, qui sont apparus et se sont estompés rapidement. Une étude menée par l'Université de Californie, Berkeley, L'étudiant de premier cycle Andrew Hsu a estimé que les taches sombres apparaissent tous les quatre à six ans à différentes latitudes et disparaissent après environ deux ans.

Hubble a découvert la dernière tempête en septembre 2018 dans l'hémisphère nord de Neptune. La caractéristique est d'environ 6, 800 milles de diamètre.

À droite de l'élément sombre se trouvent des « nuages ​​compagnons » d'un blanc éclatant. Hubble a observé des nuages ​​similaires accompagnant des tourbillons précédents. Les nuages ​​brillants se forment lorsque le flux d'air ambiant est perturbé et dévié vers le haut au-dessus du vortex sombre, provoquant le gel des gaz en cristaux de glace de méthane. Ces nuages ​​​​sont similaires aux nuages ​​​​qui apparaissent comme des caractéristiques en forme de crêpe lorsque l'air est poussé au-dessus des montagnes sur Terre (bien que Neptune n'ait pas de surface solide). Le long, un nuage fin à gauche de la tache sombre est une caractéristique transitoire qui ne fait pas partie du système orageux.

On ne sait pas comment ces tempêtes se forment. Mais comme la grande tache rouge de Jupiter, les tourbillons sombres tourbillonnent dans une direction anticyclonique et semblent extraire des matériaux des niveaux plus profonds de l'atmosphère de la géante de glace.

Les observations de Hubble montrent que dès 2016, l'augmentation de l'activité nuageuse dans la région a précédé l'apparition du vortex. Les images indiquent que les tourbillons se développent probablement plus profondément dans l'atmosphère de Neptune, ne devient visible que lorsque le sommet de la tempête atteint des altitudes plus élevées.

L'instantané d'Uranus, comme l'image de Neptune, révèle une caractéristique dominante :une vaste calotte nuageuse brillante et orageuse à travers le pôle nord.

Les scientifiques pensent que cette nouvelle fonctionnalité est le résultat de la rotation unique d'Uranus. Contrairement à toutes les autres planètes du système solaire, Uranus est basculé presque sur le côté. En raison de cette inclinaison extrême, pendant l'été de la planète, le Soleil brille presque directement sur le pôle nord et ne se couche jamais. Uranus approche maintenant du milieu de sa saison estivale, et la région de la calotte polaire devient de plus en plus importante. Cette capuche polaire peut avoir été formée par des changements saisonniers dans le flux atmosphérique.

Près du bord de la tempête polaire se trouve un grand nuage compact de méthane-glace, qui est parfois assez lumineux pour être photographié par des astronomes amateurs. Une étroite bande nuageuse entoure la planète au nord de l'équateur. C'est un mystère comment des bandes comme celles-ci sont confinées à des largeurs aussi étroites, car Uranus et Neptune ont de très larges jets de vent soufflant vers l'ouest.

Les deux planètes sont classées comme des planètes géantes de glace. Ils n'ont pas de surface solide mais plutôt des manteaux d'hydrogène et d'hélium entourant un intérieur riche en eau, lui-même peut-être enroulé autour d'un noyau rocheux. Le méthane atmosphérique absorbe la lumière rouge mais permet à la lumière bleu-vert d'être renvoyée dans l'espace, donnant à chaque planète une teinte cyan.

Les nouvelles images de Neptune et d'Uranus proviennent du programme OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy), un projet Hubble à long terme, dirigé par Amy Simon du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, qui capture chaque année des cartes globales des planètes extérieures de notre système solaire lorsqu'elles sont les plus proches de la Terre dans leurs orbites. Les principaux objectifs d'OPAL sont d'étudier les changements saisonniers à long terme, ainsi que de capturer des événements relativement transitoires, comme l'apparition de la tache sombre de Neptune. Ces sombres tempêtes peuvent être si éphémères que, dans le passé, certaines d'entre elles ont pu apparaître et s'estomper pendant des interruptions de plusieurs années dans les observations de Hubble sur Neptune. Le programme OPAL garantit que les astronomes n'en manqueront pas un autre.

Ces images font partie d'un album d'instantanés Hubble de Neptune et d'Uranus qui suivent les modèles météorologiques au fil du temps sur ces lointains, planètes froides. Tout comme les météorologues ne peuvent prédire le temps sur Terre en étudiant quelques instantanés, les astronomes ne peuvent pas suivre les tendances atmosphériques sur les planètes du système solaire sans observations répétées régulièrement. Les astronomes espèrent que la surveillance à long terme des planètes extérieures par Hubble les aidera à percer les mystères qui persistent encore sur ces mondes lointains.

L'analyse de la météo sur ces mondes aidera également les scientifiques à mieux comprendre la diversité et les similitudes des atmosphères des planètes du système solaire, y compris la Terre.