Visų didžiųjų planetų atmosferose būna dėmių. Kartais jos ilgaamžės – Jupiterio Didžiojo raudonoji dėmė nenyksta bent keturis šimtmečius. Kitais atvejais atsiranda ir pranyksta per kelis dešimtmečius.
Štai neseniai mokslininkai kalbėjo Neptūno debesis ir jų pokyčių ryšius su Saulės ciklu. O naujame tyrime nagrinėjamas retesnis reiškinys – tamsi dėmė Neptūne, jos evoliucija ir netikėtas šviesių dėmių atradimas.
Dar 1989 metais skrisdamas pro Neptūną zondas „Voyager 2“ pastebėjo didelę tamsią dėmę. Ji egzistavo keletą metų, vėliau dėmių buvo ir daugiau. Deja, iki šiol jas visas pavyko stebėti tik kosminiais zondais ir teleskopais, kurių spektrinė skyra palyginus prasta – taigi, buvo sunku pasakyti, kokie procesai lemia dėmių atsiradimą.
2018 metais naują dėmę aptiko Hubble teleskopas. Po metų naujojo tyrimo autoriai nukreipė į ją MUSE spektrografą, įrengtą Labai dideliame teleskope Atakamos dykumoje Čilėje. Šiuo gautas spektras, nuo mėlyniausių iki infraraudonų spalvų, parodė, kad dėmė tamsi tik regimųjų spindulių ruože, o infraraudonuosiuose pokyčio praktiškai nematyti.
Skirtingo ilgio spinduliuotė sklinda iš skirtingo gylio Neptūno atmosferoje, tad šie duomenys leidžia spręsti, kad patamsėjimas kyla gana giliai atmosferoje – maždaug penkių atmosferų slėgio zonoje. Tame lygyje turėtų kondensuotis vandenilio sulfidas – greičiausiai dėmės atsiradimas susijęs būtent su šios molekulės judėjimu ir faziniais virsmais.
Netikėtai spektre pastebėtos ir kelios priešingos dėmės, šviesios dideliuose, infraraudonuosiuose, bangos ilgiuose. Viena jų – visai šalia tamsiosios dėmės. Atrodo, kad šviesioji dėmė kyla panašiame sluoksnyje, kaip ir tamsioji.
Tai pirmas kartas, kai Neptūne aptiktas toks gilus pašviesėjimas – gerai žinomi šviesūs metano ledukų debesys atsiranda daug aukščiau. Šviesiųjų ir tamsiosios dėmių prigimtis beveik neabejotinai ta pati, susijusi su vandenilio sulfido procesais.
Tolesnė Neptūno spektro analizė, kurią dabar, kaip matome, įmanoma daryti ir nuo Žemės paviršiaus, leis geriau pažinti ledo milžinės gelmes ir ten vykstančius įdomius molekulinius procesus. Šios žinios, savo ruožtu, leis geriau interpretuoti ir egzoplanetų stebėjimų duomenis.
Tyrimo rezultatai publikuoti „Nature Astronomy“.
