Seperti Bumi, Uranus dan Neptunus mengalami musim dan mengalami perubahan dalam corak cuaca sebagai hasilnya. Tetapi tidak seperti Bumi, musim di planet-planet ini berlangsung selama bertahun-tahun dan bukannya bulan, dan corak cuaca berlaku pada skala yang tidak dapat dibayangkan oleh standard Bumi. Contoh yang baik adalah ribut yang telah diperhatikan di atmosfer Neptune dan Uranus, yang merangkumi Great Dark Spot yang terkenal di Neptunus.
Selama rutin pemantauan Uranus dan Neptunus tahunan, NASA Teleskop Angkasa Hubble (HST) baru-baru ini memberikan pemerhatian terkini mengenai corak cuaca kedua-dua planet. Selain melihat ribut baru dan misterius di Neptunus, Hubble memberikan pandangan baru pada ribut lama di sekitar kutub utara Uranus. Pemerhatian ini adalah sebahagian daripada HubbleMisi jangka panjang untuk meningkatkan pemahaman kita tentang planet luar.
Imej baru diambil sebagai sebahagian daripada program Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL), jangka panjang Hubble projek yang diketuai oleh Amy Simon dari Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA. Setiap tahun, program ini menangkap peta global planet luar Sistem Suria kita ketika berada paling dekat dengan Bumi. Salah satu tujuan utama OPAL adalah untuk mengkaji perubahan musim jangka panjang dan peristiwa sementara, seperti penampilan bintik-bintik gelap.
Melihatnya bukanlah sesuatu yang mudah, kerana bintik-bintik gelap ini muncul dengan cepat dan berumur pendek, sehingga ada yang muncul dan hilang selama jurang selama bertahun-tahun dalam pemerhatian Neptune di Hubble. Ini adalah satu lagi matlamat program OPAL, iaitu memastikan para astronom tidak ketinggalan yang lain.
Titik gelap terbaru ini, yang berukuran kira-kira 11,000 km (6,800 mi) diameter, muncul di pusat atas planet ini. Hubble pertama kali melihatnya pada bulan September 2018, ketika hemisfera selatan Neptunus mengalami musim panas. Ini selaras dengan perubahan musim di planet ini, di mana pemanasan di hemisfera selatan menyebabkan corak cuaca menjadi lebih dramatik di utara.
Walaupun tidak jelas bagaimana badai ini terbentuk, penyelidikan baru oleh Simon dan pasukan OPAL menunjukkan bahawa ia cepat terbentuk, berlangsung dari empat hingga enam tahun, dan kemudian hilang dalam masa dua tahun. Seperti Titik Merah Besar Musytari, pusaran gelap berpusing ke arah anti-siklon dan seolah-olah mengorek bahan dari tahap yang lebih dalam atmosfer gergasi ais.
Sebenarnya, pengamatan Hubble yang diperoleh sejak 2016 nampaknya menunjukkan bahawa pusaran mungkin berkembang lebih dalam di atmosfer Neptunus dan hanya dapat dilihat ketika puncak ribut mencapai ketinggian yang lebih tinggi. Sementara itu, mereka disertai dengan "awan pendamping", yang terlihat di gambar Hubble sebagai tompok putih terang di sebelah kanan ciri gelap.
Awan ini terdiri dari es metana yang membeku ketika pusaran menyebabkan aliran udara ambien dialihkan ke atas sepanjang ribut. Awan panjang dan nipis di sebelah kiri tempat gelap adalah ciri sementara yang bukan merupakan sebahagian daripada sistem ribut. Hal yang sama berlaku untuk Uranus, yang menunjukkan penutup awan terang yang luas melintasi kutub utara.
Dalam kes Uranus, saintis percaya ini adalah hasil orientasi unik Uranus, di mana paksinya condong lebih dari 90 ° berbanding khatulistiwa Matahari. Kerana Uranus mengorbit praktis di sisinya, Matahari bersinar hampir langsung ke kutub utara semasa musim panas di hemisfera utara. Pada masa ini, Uranus mendekati pertengahan musim panasnya, yang menjadikan wilayah topi kutub tampak lebih menonjol.
Topi kutub ini mungkin hasil perubahan musim dalam aliran atmosfera, dan disertai oleh awan ais metana padat yang besar di pinggirnya dalam gambar. Juga kelihatan ialah jalur awan sempit yang mengelilingi planet di utara khatulistiwa. Ini adalah satu lagi misteri mengenai Uranus dan Neptunus, seperti mana jalur seperti ini terbatas pada lebar sempit ketika planet ini mempunyai jet angin bertiup ke arah barat yang luas.
Ini adalah pusaran misteri keempat yang dicitrakan oleh Hubble sejak tahun 1993 dan yang keenam sejak para astronom mula-mula menyedari fenomena ini. Dua titik gelap pertama ditemui oleh Pelancong 2 kapal angkasa ketika menjadikannya terbang bersejarah Neptunus pada tahun 1989. Sejak itu, hanya kapal terbang Teleskop Angkasa Hubble telah dapat mengesan ciri-ciri ini kerana kepekaannya terhadap cahaya biru.
Gambar-gambar ini adalah sebahagian daripada pangkalan data Hubble snapshot Neptune dan Uranus yang semakin meningkat yang mengesan corak cuaca planet ini dari masa ke masa. Sama seperti bagaimana ahli meteorologi meramalkan cuaca di Bumi berdasarkan arah aliran jangka panjang, ahli astronomi berharap pemantauan jangka panjang planet luar Hubble akan membantu mereka membongkar misteri abadi mengenai atmosfera mereka.
Menganalisis cuaca di dunia ini juga akan meningkatkan pemahaman kita tentang kepelbagaian atmosfer dalam Sistem Suria, dan persamaannya. Pada akhirnya, ini juga dapat memberi maklumat yang mendalam mengenai pemahaman kita tentang planet luar dan atmosfernya, bahkan mungkin dapat membantu kita menentukan sama ada mereka dapat menyokong kehidupan atau tidak.
