Planet Neptun

Beim Subaru Teleskop auf dem Mauna Kea/ Hawaii wurde jetzt erfolgreich der neue "Coronagraphic High Angular Resolution Imaging Spectrograph" CHARIS getestet. Mit ihm ist es möglich das Licht von Exoplaneten, die größer als Jupiter sind, direkt zu analysieren.
http://www.princeton.edu/main/news/archive/S47/82/89C62/?section=topstories
Der Spektrograph wurde auch am Planeten Neptun getestet. Das Sichtfeld von CHARIS ist so klein (2 Bogensekunden), dass Neptun nicht in seiner ganzen Größe ins Bild gepasst hat. Man kann deutlich interessante Wolkenstrukturen erkennen und weil Neptun ja nicht so oft in Szene gesetzt wird, dieses Bild hier:


Credit: N. Jeremy Kasdin and the research team
 

Hallo Zusammen,

Ein neuer Sturm auf Neptun.

Die Aufnahmen von dem großen, hellen Sturmsystem in der Nähe des Äquator von Neptun, der "Wolkenkomplex" links in der oberen Bildreihe, wurde noch nie von den Astronomen in der Region gesichtet. Der Sturmkomplex hat eine ungefähre Größe von 9000 Kilometer oder ein Drittel des Neptun Radius. Er überspannt  mindestens 30 Grad der Breiten- und Längengrade. Die Beobachtung des Sturmkomplexes wurde von  Ned Molter, ein Student an der University of California, Berkeley, beim  WM Keck Observatory auf Maunakea, Hawaii  während eines Testlaufes der "Dämmerung-Beobachtung (Twilight Observing)" beobachtet.

Historisch gesehen sind gelegentlich sehr helle Wolken auf Neptun gesehen worden, aber gewöhnlich in Breitengraden näher an den Polen, etwa 15 bis 60 Grad nördlich oder südlich. Noch nie wurde eine so helle Wolke so nah am Äquator gesehen. Der Sturm erhellt sich zwischen dem 26. Juni 2017 und dem 2. Juli 2017 erheblich, wie es in der logarithmischen Skala am 2. Juli 2017 aufgenommenen Bilder zu sehen ist.

Die Wissenschaftler erwarten, dass sich Methanwolken auf Neptun bilden. Der große lang anhaltender Wirbel direkt am Äquator ist nach Aussage der Forscher schwer zu erklären. In der Region fällt die Luft insgesamt, anstatt zu steigen. Es könnte vielleicht ein vielleicht ein saisonales Wetterereignis sein, dass nur alle paar Jahrzehnte passiert. Es zeigt auch, welche äußerst drastische Veränderungen es in der Dynamik der Neptun-Atmosphäre gibt.

Neptun ist der windigste Planet in unserem Sonnensystem, mit den schnellsten beobachteten Windgeschwindigkeiten am Äquator bis zu 1000 Meilen pro Stunde. Um dies in die Perspektive zu bringen, hat ein Hurrikan der Kategorie 5 Windgeschwindigkeiten von 156 Meilen pro Stunde. Neptun umkreist die Sonne alle 160 Jahre und eine Jahreszeit beträgt etwa 40 Jahre.

Ned Molter und Professor Imke de Pater von UC Berkeley's Astronomy Department werden weiterhin ihre Daten analysieren und mehr Dämmerungs-Beobachtungszeit am Keck Observatorium in diesem Herbst vorschlagen, damit sie mehr über die Natur dieses Sturms erfahren und eine Vorstellung davon bekommen können, wie er sich im Laufe der Zeit verändert. Ein besseres Verständnis von Neptuns Atmosphäre wird dazu beitragen, den Astronomen ein klareres Bild von der globalen Zirkulation zu geben.
Dies ist im Exoplanetenbereich immer wichtiger geworden, da die Mehrheit der bisher gefundenen Exoplaneten fast die Größe von Neptun haben. Während Wissenschaftler ihre Größe und Masse berechnen können, ist derzeit nicht viel über die Atmosphäre der Exoplaneten bekannt.

Details

Kredit: N. MOLTER / I. DE PATER, UC BERKELEY / C. ALVAREZ, W. M. KECK OBSERVATORY
http://www.keckobservatory.org/recent/entry/new_storm_makes_surprise_appearance_on_neptune

Mit den besten Grüßen
Gertrud

Der in #49 erwähnte Sturm ist inzwischen wieder verschwunden. Entgegen ursprünglicher Annahmen hatte er sich nicht zum Äquator, sondern in Richtung Südpol bewegt. Wie solche Stürme auf Neptun entstehen ist, genau wie deren Rotationsgeschwindigkeit, noch nicht geklärt. Man nimmt aber an, dass die Stürme aus einer Instabilität heraus durch Scherwinde entstehen.

We have no evidence of how these vortices are formed or how fast they rotate,” said Agustín Sánchez-Lavega from the University of the Basque Country in Spain. “It is most likely that they arise from an instability in the sheared eastward and westward winds.

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2018/hubble-sees-neptunes-mysterious-shrinking-storm

Das Bild habe ich von png in jpg umgewandelt:

Credits: NASA, ESA, and M.H. Wong and A.I. Hsu (UC Berkeley)


https://www.youtube.com/watch?time_continue=2&v=iKHtx5y6C4M

Neptun, aufgenommen mit dem VLT, um die adaptive Optik des MUSE/GALACSI-Instruments zur testen. Die Bilder wären schärfer, als dies mit Hubble möglich ist. Wie wird Neptun dann erst auf  Bildern mit dem ELT erscheinen?    https://www.eso.org/public/germany/news/eso1824/

Neptun, aufgenommen mit und ohne adaptiver Optik:

Herkunftsnachweis: ESO/P. Weilbacher (AIP) https://www.eso.org/public/germany/images/eso1824b/

Kleinster bekannter Neptun-Mond auf Namen Hippocamp getauft

Der 2004 erstmals von Hubble aufgenommene Mond wurde nach der vorläufigen Bezeichnung S / 2004 N 1 nun von der IAU auf den Namen Hippocamp getauft. Hippocamp hat einen Durchmesser von etwa 34 km. Die Umlaufbahn verläuft nur rd. 12.000 km innerhalb der des Mondes Proteus. Proteus selbst hat einen geschätzten Durchmesser von immerhin 407 km. Weil sich Proteus Umlaufbahn aufgrund von Gezeitenwirkungen mit Neptun langsam nach außen bewegt, müssen die Umlaufbahnen beider Monde in der Vergangenheit noch näher beieinander gelegen haben. Proteus selbst hat einen gewaltigen Krater Namens Pharos, der halb so groß wie der Mond selbst ist. Man nimmt an, dass sich Hippocamp einst aus den Einschlagstrümmern bei Entstehung dieses Kraters gebildet hat. Mark Showalter vom SETI-Institute in Kalifornien und seine Kollegen berechneten, dass Hippocamp in der Folge in den letzten 4 Milliarden Jahren durch Kometeneinschläge neunmal zerstört worden sei, sich die Trümmer aber jedesmal wieder zu einem Mond neu geformt haben.
https://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/meet-hippocamp-neptunes-smallest-moon/
https://www.scinexx.de/news/kosmos/neptun-raetsel-des-unmoeglichen-mondes-geloest/

Die innern Neptun-Monde:

Credit: Nature  https://www.nature.com/articles/s41586-019-0909-9

Faszinierender "Ausweichtanz" zweier Neptunmonde:



https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7540

Hallo Zusammen,

in diesem Thread wurde ja schon mehrmals über den großen Sturm auf Neptun berichtet.
Jetzt gibt es durch die stetige Beobachtung von Hubble wieder erstaunliche Neuigkeiten.

Diese Hubble-Weltraumteleskop-Aufnahme des dynamischen blau-grünen Planeten Neptun zeigt einen großen dunklen Sturm (obere Mitte) und die Entstehung eines kleineren dunklen Flecks in der Nähe (oben rechts). Der riesige Wirbel, der breiter als der Atlantische Ozean ist, war von atmosphärischen Kräften am Äquator in Richtung Süden unterwegs, als er plötzlich eine Kehrtwende vollzog und nach Norden zu driften begann.
Das Bild habe ich von png auf jpg umgewandelt.

Details

Kredit: NASA, ESA, STScI, M.H. Wong (University of California, Berkeley) und L.A. Sromovsky und P.M. Fry (University of Wisconsin-Madison)

Neptuns dunkle Wirbel sind Hochdrucksysteme, die sich in mittleren Breiten bilden können und dann in Richtung Äquator wandern können. Sie bleiben Aufgrund der Coriolis-Kräfte stabil , die dazu führen, dass sich Stürme der nördlichen Hemisphäre aufgrund der Rotation des Planeten im Uhrzeigersinn drehen. (Diese Stürme unterscheiden sich von Hurrikanen auf der Erde, die sich gegen den Uhrzeigersinn drehen, weil es sich um Niederdrucksysteme handelt.) Doch während ein Sturm auf den Äquator abdriftet, schwächt sich der Coriolis-Effekt ab und der Sturm löst sich auf. In Computersimulationen verschiedener Teams folgen diese Stürme einem mehr oder weniger geraden Weg zum Äquator, bis es keinen Coriolis-Effekt gibt, um sie zusammenzuhalten. Im Gegensatz zu den Simulationen wanderte der letzte Riesensturm nicht in die äquatoriale "Kill Zone".

Der kleinere dunkle Fleck in diesem Hubble-Bild könnte ein Stück des riesigen Sturms gewesen sein, der abbrach, als sich der größere Wirbel dem Äquator näherte. Hubble entdeckte den Riesensturm im September 2018 auf Neptuns nördlicher Hemisphäre. Der große Sturm ist etwa 4.600 Meilen breit. Die geschätzte Breite des kleineren Sturm beträgt 3.900 Meilen.
Das Bild habe ich von png auf jpg umgewandelt.

Details

Kredit: NASA, ESA, STScI, M.H. Wong (University of California, Berkeley) und L.A. Sromovsky und P.M. Fry (University of Wisconsin-Madison)
Quelle:
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/dark-storm-on-neptune-reverses-direction-possibly-shedding-a-fragment

Beste Grüße Gertrud

Mit erdgebundenen Teleskopen wurden die Temperaturen in der Atmosphäre des Neptun 17 Jahre lang beobachtet. Nach einem überraschenden Rückgang der globalen Temperaturen zwischen 2003 und 2018 um 8 Grad, folgte von 2018 bis 2020 eine ebenso überraschend schnelle Erwärmung am Südpol um 11 Grad. Die Ursachen der unerwarteten Temperaturschwankungen sind derzeit unklar.  Mutmaßlich könnten sie auf Veränderungen in der Stratosphärenchemie, auf zufällige Wettermuster oder auch auf den Sonnenzyklus zurückzuführen sein.

Obwohl der warme Polarwirbel des Neptun schon seit vielen Jahren bekannt ist, wurde eine so schnelle Erwärmung des Pols noch nie zuvor auf dem Planeten beobachtet. „Unsere Daten decken weniger als die Hälfte einer Jahreszeit des Neptuns ab, so dass niemand erwartet hatte, große und schnelle Veränderungen zu sehen“, sagt Mitautor Glenn Orton, leitender Forscher am Jet Propulsion Laboratory (JPL) des Caltech in den USA.

https://nachrichten.idw-online.de/2022/04/11/eso-teleskope-messen-ueberraschende-aenderungen-in-der-temperatur-des-neptun/?groupcolor=4

Es gibt neue Bilder von JWST vom Neptun-System, hier im Forum zB unter
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=1176.msg537995#msg537995
(mir ist unklar, ob man die Bilder eher hier oder im JWST-Thread posten sollte - zur Vermeidung von Doppelpostings muss man halt ein bisschen blättern...)

Trotz seiner großen Entfernung zur Sonne gibt es offenbar einen Zusammenhang zwischen dem 11jährigen Sonnenzyklus und der Wolkenanzahl in Neptuns Atmosphäre. Bei steigender Sonnenaktivität bilden sich mit einer 2jährigen Verzögerung auch mehr Wolken und umgekehrt.

When it's stormy weather on the Sun, more intense ultraviolet (UV) radiation floods the solar system. The team found that two years after the solar cycle's peak, an increasing number of clouds appear on Neptune.

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/hubble-neptunes-disappearing-clouds-linked-to-the-solar-cycle


https://www.youtube.com/watch?v=5vL1ZPKFILA

Mysteriöser dunkler Fleck auf dem Neptun zum ersten Mal von der Erde aus entdeckt

Mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO haben Astronominnen und Astronomen einen großen dunklen Fleck in der Neptunatmosphäre beobachtet, neben dem sich ein unerwarteter kleiner heller Fleck befindet. Eine Pressemitteilung des ESO Science Outreach Network (ESON).


Dieses Bild zeigt Neptun, beobachtet mit dem MUSE-Instrument am Very Large Telescope (VLT) der ESO. An jedem Pixel des Neptun spaltet MUSE das einfallende Licht in seine einzelnen Farben oder Wellenlängen auf. Dies ist vergleichbar mit der Aufnahme von Bildern mit Tausenden von verschiedenen Wellenlängen auf einmal, die den Astronominnen und Astronomen eine Fülle von wertvollen Informationen liefern. Das Bild auf der rechten Seite kombiniert alle von MUSE aufgenommenen Farben zu einer „natürlichen“ Ansicht von Neptun, auf der oben rechts ein dunkler Fleck zu sehen ist. Dann sehen wir Bilder bei bestimmten Wellenlängen: 551 Nanometer (nm, blau), 831 nm (grün) und 848 nm (rot); beachten Sie, dass die Farben nur zur Veranschaulichung dienen. Der dunkle Fleck ist bei den kürzeren (blaueren) Wellenlängen am auffälligsten. Direkt neben diesem dunklen Fleck hat MUSE auch einen kleinen hellen Fleck erfasst, der hier nur auf dem mittleren Bild bei 831 nm zu sehen ist und tief in der Atmosphäre liegt. Diese Art von tiefer, heller Wolke wurde noch nie zuvor auf dem Planeten identifiziert. Die Bilder zeigen auch mehrere andere flache helle Flecken am linken unteren Rand von Neptun, die bei langen Wellenlängen zu sehen sind. Die Aufnahme von Neptuns dunklem Fleck vom Boden aus war nur aufgrund der adaptiven Optik des VLT möglich, die die durch atmosphärische Turbulenzen verursachte Unschärfe korrigiert und es MUSE ermöglicht, kristallklare Bilder zu erhalten. Um die subtilen dunklen und hellen Merkmale des Planeten besser hervorzuheben, haben die beteiligten Forschenden die MUSE-Daten sorgfältig verarbeitet und das Ergebnis erhalten, das Sie hier sehen. (Bild: ESO/P. Irwin et al.)

Weiter in der Pressemitteilung des ESO Science Outreach Network  =>  Link zum Portalartikel

Viele Grüße, James

Neptun-Wolkenbedeckung über drei Jahrzehnte.

Diese Sequenz von Bildern des Hubble-Weltraumteleskops zeigt das Wachsen und Schwinden der Wolkenbedeckung auf Neptun. Diese lange Reihe von Beobachtungen zeigt, dass die Anzahl der Wolken zunehmend nach einem Höhepunkt im Sonnenzyklus zunimmt wenn die Sonnenaktivität über einen Zeitraum von 11 Jahren rhythmisch ansteigt und abfällt.
Die chemischen Veränderungen werden durch die Photochemie verursacht, die hoch in der oberen Atmosphäre des Neptun abläuft und Zeit braucht, um Wolken zu bilden.Die Wolken bilden sich über dem größten Teil des Methans in der Neptunatmosphäre und reflektieren alle Farben des Sonnenlichts, was sie weiß erscheinen lässt.

Details

Kredit:NASA, ESA, Erandi Chavez (UC Berkeley), Imke de Pater (UC Berkeley)
http://hubblesite.org/contents/media/images/2023/019/01H7DM3H4WP47Z3NSTJY13WVSW?news=true

Neptunbewölkung und Sonnenzyklus über drei Jahrzehnte.
Die ultraviolette Strahlung der Sonne ist auf der vertikalen Achse aufgetragen. Unten ist der 11-Jahres-Zyklus von 1994 bis 2022 eingezeichnet. Die Hubble-Beobachtungen am oberen Rand zeigen deutlich eine Korrelation zwischen der Häufigkeit der Wolken und dem Höhepunkt der Sonnenaktivität.

Details

Kredit:NASA, ESA, LASP, Erandi Chavez (UC Berkeley), Imke de Pater (UC Berkeley)
https://hubblesite.org/contents/media/images/2023/019/01H7DNQN1TP9W0TSP1M51PDPEN?news=true

Davon hatte @Lumpi im August schon berichtet.
In seinem Beitrag befindet sich auch ein Video dazu.
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=832.msg552723#msg552723

Edit: Kredit nachgetragen.
Beste Grüße Gertrud

Neptun ist viel weniger blau als bisher angenommen und erscheint tatsächlich ähnlich grünlichblau wie Uranus. Das hat unlängst eine Arbeitsgruppe um Planetenforscher Patrick Irwin von der University of Oxford herausgefunden. Das Tiefblau sei nur Ergebnis einer nachträglichen Bildbearbeitung gewesen, weil Voyager 2 Uranus und Neptun mit unterschiedlichen Farbfiltern aufgenommen hatte. https://www.spektrum.de/news/eisriesen-neptuns-blau-ist-eine-taeuschung/2203274 https://www.scinexx.de/news/kosmos/wie-neptun-und-uranus-wirklich-aussehen/  Ohne Farbstich sollen Neptun und Uranus so aussehen:


Credit: Royal Astronomical Society/ Irwing et al

Neptun war nur auf wenigen, absichtlich verfremdeten Aufnahmen tiefblau! Alles andere ist bereits seit Jahrzehnten bekannt! Die Kameras von Voyager 2 hatten keine Filter in den Grundfarben Rot/Grün/Blau. Man konnte also nicht einfach einen Farbkanal einer Grundfarbe zuordnen, sondern musste die Farbkanäle entsprechend gewichten. Schon seit den 90er Jahren gab es farbechte Voyager-Bilder von Neptun.

Trotzdem hat man auch gerne bei jüngeren Hubble-Aufnahmen Neptun in seinem marineblau erscheinen lassen, vielleicht einfach, weil es die Leute so gewohnt sind. Alleine auf dieser Threadseite gibt es genug Beispiele:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=832.msg497230#msg497230
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=832.msg553892#msg553892

Hier dagegen, vor etwa 13 Jahren, scheint man das vergessen zu haben - Neptun sieht fast so aus wie Uranus:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=832.msg192194#msg192194

Der Neptun hat zwei neue Monde... sagt der Spiegel und auch andere Medien. Die Mitteilung der Astronomischen Union habe ich bisher nicht gefunden: https://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/monde-wissenschaftler-entdecken-drei-winzige-neue-monde-im-all-a-6cc4a453-28db-4755-8912-64d072803203

Bei 27 Jahren Umlaufzeit und geringer scheinbarer Helligkeit, kein Wunder, dass der Winzling nicht früher gefunden wurde. Da dürfte kaum Eigenbewegung gegenüber dem Hintergrund sein.

Die Bezeichnung S/2002 N5 besagt doch, dass dieser neue Mond (d=23 km) schon 2002 entdeckt wurde. 
https://www.minorplanetcenter.net/mpec/K24/K24DB4.html

Es besagt genauer, dass man ihn in der Rückverfolgung neuer Daten bereits 2002 auf einer Aufnahme hatte. Uranus hatte man auch schon auf einer älteren Sternenkarte, was aber nicht an seinem Entdeckungs-Datum ändert.

@SFF-TWRiker, zwischen 2002 und 2023 gab es 26 "Observationen" mit verschiedenen Teleskopen (lt. Link in meinem vorigen Post) und "year discovered" bedeutet doch aber "Jahr der Entdeckung". https://ssd.jpl.nasa.gov/sats/discovery.html