Παρατηρήσεις του Ποσειδώνα την τελευταία εικοσαετία έδειξαν ότι πραγματοποιούνται απροσδόκητες μεταβολές της θερμοκρασίας του. Η ατμόσφαιρα του πλανήτη άλλοτε φαίνεται να είναι ψυχρότερη και άλλοτε θερμότερη απ’ ό,τι αναμένουν οι ερευνητές, ενώ οι αιτίες αυτών των αποκλίσεων από τις προβλεπόμενες τιμές δεν έχουν καθοριστεί με βεβαιότητα. Το φαινόμενο μελετήθηκε από ομάδα ερευνητών και τα αποτελέσματα της μελέτης δημοσιεύτηκαν τον Απρίλιο του 2022 στο επιστημονικό περιοδικό The Planetary Science Journal.
Ο Ποσειδώνας είναι ο όγδοος πλανήτης του ηλιακού μας συστήματος. Βρίσκεται σε απόσταση 4,5 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων από τον Ήλιο (30 φορές μεγαλύτερη από την απόσταση Γης-Ήλιου) και έχει μέση θερμοκρασία ίση με -220 βαθμούς Κελσίου. Ανήκει στην κατηγορία πλανητών που ονομάζουμε “αέριους”1, δηλαδή δεν έχει στερεή, βραχώδη επιφάνεια, αλλά ατμόσφαιρα, η οποία αποτελείται κυρίως από υδρογόνο, ήλιο και μεθάνιο σε αέρια κατάσταση. Η ατμόσφαιρά του είναι ιδιαίτερα δυναμική και παρουσιάζει πλήθος σχηματισμών, μερικοί εκ των οποίων εξελίσσονται στη διάρκεια μερικών ημερών, ενώ άλλοι μπορεί να διαρκέσουν δεκαετίες. Ο πλανήτης πραγματοποιεί μία περιστροφή γύρω από τον εαυτό του σε περίπου 16 ώρες, ενώ μία περιφορά του γύρω από τον Ήλιο διαρκεί 165 έτη. Ο άξονας περιστροφής του πλανήτη εμφανίζει κλίση περίπου 28ο ως προς το επίπεδο περιφοράς του, με αποτέλεσμα έχει εποχές, όπως η Γη, με διάρκεια περίπου 40 έτη η καθεμία.
Εικόνα: NASA/JPL
Το καλοκαίρι στο νότιο ημισφαίριο του Ποσειδώνα ξεκίνησε το 2005, στην καρδιά των παρατηρήσεων που χρησιμοποιήθηκαν για τη μελέτη των μεταβολών στην θερμοκρασία του. Μέσα στις τελευταίες δύο δεκαετίες, οι ερευνητές περίμεναν να ακολουθήσει αύξηση της θερμοκρασίας, παρατηρήθηκε όμως σταδιακή μείωσή της. Από το 2003 έως το 2018, η ολική μέση θερμοκρασία του πλανήτη μειώθηκε κατά 26 βαθμούς Κελσίου. Παράλληλα, όμως, μεταξύ των ετών 2003 και 2006, ο νότιος πόλος του εμφάνισε μέγιστο της θερμοκρασίας του. Στη συνέχεια, από το 2018 έως το 2020, μέσα σε δύο μόλις έτη, παρατηρήθηκε δραματική αύξηση της θερμοκρασίας του νότιου ημισφαιρίου, κατά 29 βαθμούς Κελσίου. Τα δεδομένα που έχουν συλλεχθεί και χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη καλύπτουν χρονικό διάστημα μικρότερο από το μισό μίας εποχής του Ποσειδώνα. Συνεπώς, οι ερευνητές δεν περίμεναν να παρατηρήσουν τόσο αιφνίδιες και μεγάλης έκτασης μεταβολές.
Στο πλαίσιο της μελέτης, αξιοποιήθηκαν εικόνες του Ποσειδώνα, που λήφθηκαν μεταξύ των ετών 2003 και 2020 από επίγεια τηλεσκόπια στο υπέρυθρο τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος2. Πρόκειται για 95 συνολικά εικόνες, από τηλεσκόπια όπως το Very Large Telescope, το Subaru Telescope, και το W.M. Keck Observatory, που έχουν την δυνατότητα να διακρίνουν με ακρίβεια τις διαφορές από μία περιοχή του Ποσειδώνα σε μία άλλη. Οι θερμικές κάμερες που χρησιμοποιούνται μετρούν την υπέρυθρη ακτινοβολία που εκπέμπει ένα ουράνιο σώμα και, στη συνέχεια, οι μεταβολές στο φάσμα εκπομπής μεταφράζονται σε διαφορές θερμοκρασίας. Τηλεσκόπια που καθιστούν δυνατή την λεπτομερή απεικόνιση μακρινών αντικειμένων, όπως ο Ποσειδώνας, είναι διαθέσιμα μόλις τα τελευταία είκοσι χρόνια.
Γι’ αυτόν το λόγο, αν και υπήρξαν στο παρελθόν σποραδικές παρατηρήσεις του Ποσειδώνα, καθώς και αναφορές σε απρόσμενη αύξηση ή μείωση της θερμοκρασίας σε ορισμένες περιοχές του, τα δεδομένα δεν ήταν αρκετά, ούτε όσο ακριβή θα χρειαζόταν, για να μελετηθεί εκτενώς το φαινόμενο και να διερευνηθούν οι αιτίες που το προκάλεσαν. Η πρόσφατη μελέτη του πλανήτη, αξιοποιώντας παρατηρήσεις 17 ετών, μας δίνει μία πιο καθαρή εικόνα της συμπεριφοράς της ατμόσφαιρας του Ποσειδώνα και κυρίως της στρατόσφαιράς του.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, οι αιτίες που προκαλούν το φαινόμενο δεν έχουν προσδιοριστεί με βεβαιότητα. Οι απροσδόκητες μεταβολές θερμοκρασίας μπορεί να σχετίζονται με την αλλαγή της ροής ηλιακού ανέμου προς τον Ποσειδώνα, λόγω του εντεκαετούς κύκλου του Ηλίου, με ταλαντώσεις των αερίων ρευμάτων του πλανήτη ή και με φωτοχημικές διαδικασίες που λαμβάνουν χώρα στην ατμόσφαιρά του. Περαιτέρω μελέτη θα οδηγήσει στην επιβεβαίωση ή την διάψευση των παραπάνω υποθέσεων. Το τηλεσκόπιο James Webb, καθώς και το Extremely Large Telescope θα μπορέσουν να παρατηρήσουν και να καταγράψουν λεπτομερώς τις μεταβολές στην χημική σύσταση και την θερμοκρασία της ατμόσφαιρας του Ποσειδώνα, στο πλαίσιο νέας διεθνούς μελέτης.
1. Άλλοι αέριοι πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος είναι ο Δίας, ο Κρόνος και ο Ουρανός. Η κατηγοριοποίηση γίνεται με βάση φυσικά και μορφολογικά χαρακτηριστικά: έχουν μεγάλη μάζα, είναι αέριοι και έχουν δακτυλίους. Οι υπόλοιποι πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος, δηλαδή ο Ερμής, η Αφροδίτη, η Γη και ο Άρης ονομάζονται “Γήινοι πλανήτες” ή “Βραχώδεις πλανήτες”.
2. Συγκεκριμένα, οι παρατηρήσεις έλαβαν χώρα στο mid-infared, δηλαδή σε μήκη κύματος μεταξύ 7 και 25 μικρομέτρων.
