eso2314it — Comunicado de imprensa científico

24 de agosto de 2023

Utilizando o Very Large Telescope (VLT) do ESO, os astrónomos observaram uma grande mancha escura na atmosfera de Neptuno, acompanhada por uma mancha brilhante surpreendentemente mais pequena. Esta é a primeira vez que uma mancha escura no planeta foi observada com um telescópio terrestre. Estas estruturas ocasionais recortadas contra o fundo azul da atmosfera de Neptuno permanecem um mistério para os astrónomos e novas descobertas fornecem mais pistas sobre a sua natureza e origem.

Grandes manchas são frequentemente visíveis nas atmosferas de planetas gigantes: a mais famosa é a Grande Mancha Vermelha de Júpiter. Em Netuno, a primeira mancha escura foi descoberta pela sonda Voyager 2 da NASA em 1989, antes de desaparecer alguns anos depois. “Desde a primeira descoberta de uma mancha escura, sempre me perguntei o que eram essas estruturas escuras. evasivo e curto prazo” diz Patrick Irwin, professor da Universidade de Oxford, no Reino Unido e investigador principal do estudo publicado hoje em astronomia natural.

Irwin e a sua equipa usaram dados do VLT do ESO para descartar a possibilidade de as manchas escuras terem sido causadas por nuvens “diminuídas”. Em vez disso, as novas observações indicam que as manchas escuras são provavelmente o resultado do escurecimento das partículas de ar quando o gelo e o vapor se misturam na atmosfera de Neptuno, numa camada abaixo da camada principal de neblina visível.

Chegar a esta conclusão não foi uma tarefa fácil porque as manchas escuras não são estruturas permanentes na atmosfera de Neptuno e os astrónomos nunca foram capazes de as estudar com detalhe suficiente. A oportunidade surgiu depois de o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA ter descoberto várias manchas escuras na atmosfera de Neptuno, incluindo uma no hemisfério norte do planeta, observada pela primeira vez em 2018. Irwin e a sua equipa começaram imediatamente a trabalhar no seu estudo a partir do solo, com um instrumento que é ideal para essas observações exigentes.

Usando o instrumento Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) do VLT, os investigadores conseguiram dividir a luz solar reflectida de Neptuno e da sua máquina nas suas cores componentes, ou comprimentos de onda, e obter um espectro 3D. [1]. Isso significava que eles poderiam estudar a mancha com mais detalhes do que antes. “Estou absolutamente encantado por ter conseguido não apenas detectar uma mancha escura no solo pela primeira vez, mas também por ter conseguido obter um espectro de reflexão de tal estrutura pela primeira vez.Irwin continua.

Como diferentes comprimentos de onda sondam diferentes profundidades na atmosfera de Netuno, ter um espectro permitiu aos astrônomos determinar melhor a altura na atmosfera do planeta onde a mancha escura está localizada. O espectro também forneceu informações sobre a composição química das diferentes camadas da atmosfera, o que deu à equipa pistas sobre a razão pela qual a mancha parece escura.

As observações também foram uma surpresa. “Durante o processo de digitalização, descobrimos um tipo raro de nuvem profunda e brilhante que nunca tinha sido identificada antes, mesmo no espaço.“diz Michael Wong, co-autor do estudo e investigador da Universidade da Califórnia, Berkeley, EUA. Este tipo raro de nuvem aparece como um ponto brilhante mesmo ao lado da mancha escura principal e maior. Os dados do VLT mostram que o novo A ‘nuvem profunda e brilhante’ estava na mesma altura na atmosfera que a mancha escura principal, o que significa que é uma estrutura inteiramente nova em comparação com as pequenas nuvens “companheiras” do gelo de metano de alta altitude observado anteriormente.

Com a ajuda do VLT do ESO, os astrónomos podem agora estudar estas estruturas a partir da Terra. “Este é um aumento surpreendente na capacidade da humanidade de observar o cosmos. No início, só poderíamos detectar esses pontos enviando uma espaçonave, como a Voyager, até eles. Adquirimos então a possibilidade de distingui-los remotamente graças ao Hubble. Finalmente, a tecnologia avançou para permitir que esses resultados sejam alcançados em campo.Wong conclui, antes de acrescentar, brincando: “Isso poderia me fazer perder meu emprego como observador do Hubble!“

Observação

[1] MUSE é um espectrógrafo 3D que permite aos astrônomos observar um objeto astronômico inteiro, como Netuno, de uma só vez. Para cada pixel, o instrumento mede a intensidade da luz em função da sua cor, ou comprimento de onda. Os dados resultantes constituem um todo tridimensional no qual para cada pixel da imagem existe um espectro completo. No total, o MUSE mede mais de 3.500 cores. A ferramenta foi projetada para aproveitaróptica adaptativa, que corrige a turbulência na atmosfera da Terra, resultando em imagens muito mais nítidas do que seria possível de outra forma. Sem esta combinação de características, não teria sido possível estudar as manchas escuras de Netuno a partir do solo.

Outras informações

Este trabalho foi objeto de um artigo intitulado “Cloud Structure of dark spots and storms in Neptune’s ATMOSPHERE” publicado na revista astronomia natural (eu fiz: 10.1038/s41550-023-02047-0).

A equipe é composta por Patrick GJ Irwin (Universidade de Oxford, Reino Unido [Oxford]), Jack Dobinson (Oxford), Arjuna James (Oxford), Michael H. Wong (Universidade da Califórnia, EUA [Berkeley]), Leigh N. Fletcher (Universidade de Leicester, Reino Unido [Leicester]), Michael T. Roman (Leicester), Nicholas A. Teanby (Universidade de Bristol, Reino Unido), Daniel Toledo (Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial, Espanha), Glenn S. Orton (Laboratório de Propulsão a Jato, EUA), Santiago Pérez-Hoyos (Universidade do País Basco, Espanha [UPV/EHU]), Agustin Sánchez Lavega (UPV/EHU), Lawrence Sromovsky (Universidade de Wisconsin, EUA), Amy Simon (Divisão de Exploração do Sistema Solar, NASA Goddard Space Flight Center, EUA), Raúl Morales-Juberias (Instituto de Tecnologia do Novo México, EUA). ), Imke de Pater (Berkeley) e Statia L. Cook (Columbia University, EUA).

O Observatório Europeu do Sul (ESO) permite que cientistas de todo o mundo descubram os segredos do Universo para benefício de todos. Projetamos, construímos e operamos observatórios terrestres de classe mundial – que os astrónomos utilizam para abordar tópicos interessantes e difundir o fascínio da astronomia – e promovemos a colaboração internacional para a astronomia. Fundado como uma organização intergovernamental em 1962, o ESO é hoje apoiado por 16 Estados Membros (Áustria, Bélgica, Dinamarca, França, Finlândia, Alemanha, Irlanda, Itália, Holanda, Polónia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Espanha, Suécia e Suíça ). ), juntamente com o país anfitrião do ESO, o Chile, e a Austrália, como parceiro estratégico. A Sede do ESO e o Planetário e Centro de Visitantes Supernova do ESO estão localizados perto de Munique, na Alemanha, enquanto o deserto chileno do Atacama, um local deslumbrante com condições únicas para observar o céu, alberga os nossos telescópios. O ESO opera três locais de observação: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera o Very Large Telescope (VLT) e o Very Large Telescope Interferometer (VLTI), bem como telescópios de rastreio como o VISTA. Também no Paranal, o ESO irá acolher e operar o conjunto de telescópios do sul do CTA, o Cherenkov Telescope Array South, o maior e mais sensível observatório de raios gama do mundo. Juntamente com parceiros internacionais, o ESO opera o APEX e o ALMA no Chajnantor, duas instalações para observação do céu na faixa milimétrica e submilimétrica. No Cerro Armazones, perto do Paranal, estamos a construir”o maior olho do mundo voltado para o céu– O Extremely Large Telescope (ELT) do ESO: A partir dos nossos escritórios em Santiago, Chile, apoiamos as operações no país e colaboramos com os nossos parceiros e a sociedade chilenos.

A tradução para inglês dos comunicados de imprensa do ESO é um serviço da Rede de Divulgação Científica do ESO (ESON), composta por investigadores e comunicadores científicos de todos os Estados Membros do ESO e de outros países. O nó italiano da rede ESON é gerido por Ana Wolter.

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Esta é uma tradução do comunicado de imprensa do ESO eso2314.