JWST blickt auf Neptun

 Am 12.7. ist der äußerste Planet Neptun vom James Webb Space Teleskop JWST im Infraroten bei 500 nm bis 5000 nm mit der NIR-Kamera fotografiert worden.

Nur beim Vorbeiflug von Voyager 2 1989 wurden vergleichbar scharfe Bilder der Neptunringe übermittelt.

Im sichtbaren Licht erscheint uns Neptun blau durch das reflektierende Methangas. Im IR aber absorbiert Methan stark, deshalb ist Neptun eher dunkel. Man erkennt aber helle Wolken aus Methaneis, die das Sonnenlicht besonders gut reflektieren.

Die Ringe aus Gas und Staub sind gut zu erkennen.

JWST konnte auch 7 der bekannten 14 Monde ablichten. Triton erscheint besonders hell, da er 70% des Sonnenlichtes reflektiert.

Neptun läuft in 164 Jahren um die Sonne. Zur Zeit blicken wir auf den Südpol des Planeten.

Neptun ist ein Gas-Eis-Planet mit wesentlich höheren Anteilen schwerer Elemente als Jupiter und Saturn.

Auf Grund seines großen Abstandes zur Sonne ist es selbst am Neptunmittag nicht heller als bei uns während der Dämmerung.

credit: 

NASA/ESA/CSA

Breaking News: Gemeinsames Atmosphärenmodell für Uranus und Neptun

 Embargo bis 16 Uhr:

Obwohl beide Planeten ähnliche Massen, Größen und chemische Zusammensetzungen haben, erscheinen sie uns unterschiedlich gefärbt.

Neptun ist bläulich, Uranus eher blass -grün.

Forschende haben jetzt ein gemeinsames Atmosphärenmodell für einen weiten Wellenlängenbereich entwickelt, das diesen Unterschied erklärt.

Aufnahmen mit dem Gemini-Nord-Teleskop und dem HubbleSpaceTeleskop lieferten die notwendigen Daten.

Das Modell geht von drei  Schichten aus. In der mittleren Schicht bildet sich Methaneis, das zusammen mit Staubpartikeln als Schnee nach unten fällt.

Dieser Effekt ist wegen der etwas turbulenteren Atmosphäre bei Neptun besonders stark. Dadurch wird die mittlere Schicht besonders durchsichtig und lässt den Blick auf die blaue untere Atmosphäre durch.

Bei Uranus bleibt eine Dunstschicht aus Aerosolen zurück, die die Eintrübung macht.

Bild 1: Aufnahmen beider Planeten von Voyager 2 (NASA/JPL)

Bild 2: Modelldarstellung (International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA, J. da Silva/NASA /JPL-Caltech /B. Jónsson)

Was ist mit Neptun los?

 Der ferne Gasplanet hat eine mittlere Atmosphärentemperatur von - 200°C. Der Südpol ist immer etwa 10°C wärmer. Das ist jahreszeitlich bedingt:

Ein Jahr auf Neptun dauert 165 Erdenjahre, d.h. wir beobachten mit unseren modernen Teleskopen Neptun bisher nur innerhalb einer Jahreszeit:

Mit den Teleskopen verschiedener Sternwarten in Chile sind Wärmebilder von Neptun gemacht worden, mit denen man die Temperatur bestimmen kann.

Zwischen 2003 und 2012 ist die Temperatur um 8°C gesunken, aber von 2018 bis 2020 gab es am Südpol einen Temperaturanstieg von 12 °C.

Das ist ungewöhnlich, vor allem in dieser kurzen Zeit: Die Zeitspanne würde bezogen auf irdische Jahreszeiten nur 5 Wochen entsprechen.

credit: ESO/M. Roman, NAOJ/Subaru/COMICS

Breaking News: Neptun verändert sich

 Embargo bis 11.4., 11.00 Uhr MESZ

17 Jahre lang konnte die Temperatur der Neptunatmosphäre mit IR-Kameras beim VLT, den Gemini Nord und Süd Teleskopen, dem Keck Teleskop und dem SptizerSpaceTelescope vermessen werden. 

Etwa 100 Beobachtungen sind nun ausgewertet worden.

Alle Messungen sind im beginnenden Neptunsommer gemacht worden. Eine Jahreszeit auf Neptun dauert etwa 40 Jahre (Umlaufszeit 165 Jahre).

Logischerweise hatte man im Frühsommer einen Anstieg der Temperatur erwartet.

Das war aber nicht der Fall:

Von 2003 bis 2018 sank die globale Temperatur der Neptunatmosphäre um 8°C. Von 2018 bis 2020 stieg die Temperatur des Südpols steil um 11°C an.

Die mittlere globale Temperatur des Neptun liegt bei -220°C.

Die Ursachen der unerwarteten Temperaturänderungen sind nicht bekannt. Es könnten chemische Prozesse in der Atmosphäre sein, aber auch Änderungen der Sonnenaktivität.

credit: ESO/Roman/NAOJ/Subaru/COMICS

Das Video fasst die Beobachtungen noch einmal schön zusammen: