Presikheaven

Des changements surprenants dans les températures de Neptune

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Une équipe internationale d'astronomes a utilisé des télescopes terrestres, dont le Very Large Telescope de l'Observatoire européen austral (VLT de l'ESO), pour suivre les températures atmosphériques de Neptune sur une période de 17 ans. Ils ont constaté une baisse surprenante des températures globales de Neptune, suivie d'un réchauffement spectaculaire à son pôle sud.

 

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"Ce changement était inattendu", explique Michael Roman, chercheur associé postdoctoral à l'université de Leicester, au Royaume-Uni, et auteur principal de l'étude publiée aujourd'hui dans The Planetary Science Journal. "Comme nous avons observé Neptune au début de son été austral, nous nous attendions à ce que les températures se réchauffent lentement, et non à ce qu'elles se refroidissent."

 

Comme la Terre, Neptune connaît des saisons lorsqu'elle tourne autour du Soleil. Cependant, une saison de Neptune dure environ 40 ans, une année de Neptune durant 165 années terrestres. L'été est arrivé dans l'hémisphère sud de Neptune depuis 2005, et les astronomes étaient impatients de voir comment les températures changeaient après le solstice d'été austral.

 

Les astronomes ont examiné près de 100 images infrarouges thermiques de Neptune, prises sur une période de 17 ans, afin de reconstituer les tendances générales de la température de la planète de manière plus détaillée que jamais.

 

Ces données ont montré que, malgré le début de l'été austral, la majeure partie de la planète s'était progressivement refroidie au cours des deux dernières décennies. La température moyenne globale de Neptune a baissé de 8 °C entre 2003 et 2018. 

 

Les astronomes ont ensuite été surpris de découvrir un réchauffement spectaculaire du pôle sud de Neptune au cours des deux dernières années de leurs observations, lorsque les températures ont rapidement augmenté de 11 °C entre 2018 et 2020. Bien que le vortex polaire chaud de Neptune soit connu depuis de nombreuses années, un réchauffement polaire aussi rapide n'avait jamais été observé auparavant sur la planète.

 

"Nos données couvrent moins de la moitié d'une saison de Neptune, donc personne ne s'attendait à voir des changements importants et rapides", explique le coauteur Glenn Orton, chercheur principal au Jet Propulsion Laboratory (JPL) de Caltech aux États-Unis.

 

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Les astronomes ont mesuré la température de Neptune à l'aide de caméras thermiques qui fonctionnent en mesurant la lumière infrarouge émise par les objets astronomiques. Pour leur analyse, l'équipe a combiné toutes les images existantes de Neptune recueillies au cours des deux dernières décennies par des télescopes terrestres. Ils ont étudié la lumière infrarouge émise par une couche de l'atmosphère de Neptune appelée stratosphère. Cela a permis à l'équipe de dresser un tableau de la température de Neptune et de ses variations pendant une partie de son été austral.

 

Comme Neptune se trouve à environ 4,5 milliards de kilomètres et qu'elle est très froide, la température moyenne de la planète atteignant environ -220°C, mesurer sa température depuis la Terre n'est pas une tâche facile. "Ce type d'étude n'est possible qu'avec des images infrarouges sensibles prises par de grands télescopes comme le VLT qui peuvent observer clairement Neptune, et celles-ci ne sont disponibles que depuis une vingtaine d'années", explique le co-auteur Leigh Fletcher, professeur à l'université de Leicester.

 

Environ un tiers de toutes les images prises proviennent de l'instrument VISIR (VLT Imager and Spectrometer for mid-InfraRed) du VLT de l'ESO dans le désert d'Atacama au Chili. Grâce à la taille du miroir et à l'altitude du télescope, la résolution et la qualité des données sont très élevées, offrant ainsi les images les plus claires de Neptune. L'équipe a également utilisé les données du télescope spatial Spitzer de la NASA et les images prises par le télescope Gemini Sud au Chili, ainsi que par le télescope Subaru, le télescope Keck et le télescope Gemini Nord, tous situés à Hawaï. 

 

Les variations de température de Neptune étant si inattendues, les astronomes ne savent pas encore ce qui a pu les provoquer. Elles pourraient être dues à des changements dans la chimie de la stratosphère de Neptune, à des phénomènes météorologiques aléatoires ou même au cycle solaire. D'autres observations seront nécessaires dans les années à venir pour explorer les raisons de ces fluctuations. Les futurs télescopes terrestres comme l'ELT (Extremely Large Telescope) de l'ESO pourraient observer les changements de température de ce type de manière plus détaillée, tandis que le télescope spatial James Webb de la NASA/ESA/CSA fournira de nouvelles cartes sans précédent de la chimie et de la température de l'atmosphère de Neptune.

 

"Je pense que Neptune est en soi très intrigante pour beaucoup d'entre nous, car nous en savons encore très peu sur elle", déclare Roman. "Tout cela pointe vers une image plus compliquée de l'atmosphère de Neptune et de son évolution dans le temps".

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    • By YVastro
      Salut à tous je suis nouveau ici je m'appelle Yann vallée j'ai 30 ans je suis de Moréac (56) et je fais de l'imagerie planétaire avec mon Lightbridge 12 " je viens partager et me renseigner je n'ai pas fini d'apprendre voici ce que j'ai pondu dernièrement le 24-07.. merci à
      Philippe Mouniguet, AstroNOTE,
      Jean-Luc d'Auvergne
      et à Christophe De La Chapelle pour leurs info et contenus qui m'ont permis de m'épanouir et d'arriver à un résultat qui me satisfait

    • By Presikheaven
      Les observations de l'Observatoire Gemini, un programme du NOIRLab de la NSF, et d'autres télescopes révèlent que l'excès de brume sur Uranus la rend plus pâle que Neptune.
       

       
      Les astronomes peuvent maintenant comprendre pourquoi les planètes similaires Uranus et Neptune ont des couleurs différentes. Grâce aux observations du télescope Gemini Nord, du télescope infrarouge de la NASA et du télescope spatial Hubble, les chercheurs ont mis au point un modèle atmosphérique unique qui correspond aux observations des deux planètes. Le modèle révèle que l'excès de brume sur Uranus s'accumule dans l'atmosphère stagnante et paresseuse de la planète et lui donne un ton plus clair que Neptune.
       
      Neptune et Uranus ont beaucoup en commun - elles ont des masses, des tailles et des compositions atmosphériques similaires - et pourtant leurs apparences sont sensiblement différentes. Aux longueurs d'onde visibles, Neptune a une couleur nettement plus bleue, tandis qu'Uranus est une pâle nuance de cyan. Les astronomes ont maintenant une explication pour la raison pour laquelle les deux planètes ont des couleurs différentes.
      De nouvelles recherches suggèrent qu'une couche de brume concentrée qui existe sur les deux planètes est plus épaisse sur Uranus qu'une couche similaire sur Neptune et qu'elle "blanchit" davantage l'apparence d'Uranus que celle de Neptune [1]. S'il n'y avait pas de brume dans les atmosphères de Neptune et d'Uranus, elles apparaîtraient presque aussi bleues l'une que l'autre [2].
       
      Cette conclusion est tirée d'un modèle [3] qu'une équipe internationale dirigée par Patrick Irwin, professeur de physique planétaire à l'université d'Oxford, a mis au point pour décrire les couches d'aérosols dans les atmosphères de Neptune et d'Uranus [4]. Les études antérieures de la haute atmosphère de ces planètes étaient axées sur l'apparence de l'atmosphère à certaines longueurs d'onde seulement. Cependant, ce nouveau modèle, composé de plusieurs couches atmosphériques, correspond aux observations des deux planètes sur une large gamme de longueurs d'onde. Le nouveau modèle inclut également des particules de brume dans les couches plus profondes, dont on pensait auparavant qu'elles ne contenaient que des nuages de glaces de méthane et de sulfure d'hydrogène. 
       
      "C'est le premier modèle à s'adapter simultanément aux observations de la lumière solaire réfléchie, de l'ultraviolet aux longueurs d'onde du proche infrarouge ", a expliqué Irwin, qui est l'auteur principal d'un article présentant ce résultat dans le Journal of Geophysical Research : Planets. "C'est aussi le premier à expliquer la différence de couleur visible entre Uranus et Neptune".
       
      Le modèle de l'équipe se compose de trois couches d'aérosols à différentes hauteurs [5]. La couche clé qui affecte les couleurs est la couche du milieu, qui est une couche de particules de brume (appelée dans l'article la couche d'aérosols-2) qui est plus épaisse sur Uranus que sur Neptune. L'équipe soupçonne que, sur les deux planètes, la glace de méthane se condense sur les particules de cette couche, entraînant les particules plus profondément dans l'atmosphère dans une pluie de neige de méthane. L'atmosphère de Neptune étant plus active et turbulente que celle d'Uranus, l'équipe pense que l'atmosphère de Neptune est plus efficace pour baratter les particules de méthane dans la couche de brume et produire cette neige. Cela élimine une plus grande partie de la brume et maintient la couche de brume de Neptune plus mince qu'elle ne l'est sur Uranus, ce qui signifie que la couleur bleue de Neptune semble plus forte.
       
      "Nous espérions que le développement de ce modèle nous aiderait à comprendre les nuages et les brumes dans les atmosphères des géantes de glace", a commenté Mike Wong, astronome à l'Université de Californie, Berkeley, et membre de l'équipe à l'origine de ce résultat. "Expliquer la différence de couleur entre Uranus et Neptune était un bonus inattendu !". 
       
      Pour créer ce modèle, l'équipe d'Irwin a analysé un ensemble d'observations des planètes englobant les longueurs d'onde de l'ultraviolet, du visible et du proche infrarouge (de 0,3 à 2. L'équipe d'Irwin a analysé un ensemble d'observations de planètes dans l'ultraviolet, le visible et le proche infrarouge (de 0,3 à 2,5 micromètres) réalisées à l'aide du spectromètre NIFS (Near-Infrared Integral Field Spectrometer) du télescope Gemini North, situé près du sommet de Maunakea à Hawaï, qui fait partie de l'Observatoire international Gemini, un programme du NOIRLab de la NSF.
       
      L'instrument NIFS de Gemini Nord a été particulièrement important pour ce résultat car il est capable de fournir des spectres - mesures de la luminosité d'un objet à différentes longueurs d'onde - pour chaque point de son champ de vision. L'équipe a ainsi pu obtenir des mesures détaillées du degré de réflexion de l'atmosphère des deux planètes, à la fois sur l'ensemble du disque de la planète et sur une gamme de longueurs d'onde dans le proche infrarouge.
       
      "Les observatoires Gemini continuent de fournir de nouvelles informations sur la nature de nos voisins planétaires", a déclaré Martin Still, responsable du programme Gemini à la National Science Foundation. "Dans cette expérience, Gemini Nord a fourni un élément au sein d'une suite d'installations terrestres et spatiales essentielles à la détection et à la caractérisation des brouillards atmosphériques."
       
       
      Le modèle permet également d'expliquer les taches sombres qui sont occasionnellement visibles sur Neptune et moins souvent détectées sur Uranus. Si les astronomes étaient déjà conscients de la présence de taches sombres dans l'atmosphère de ces deux planètes, ils ne savaient pas quelle couche d'aérosols était à l'origine de ces taches sombres ni pourquoi les aérosols de ces couches étaient moins réfléchissants. Les recherches de l'équipe éclaircissent ces questions en montrant qu'un assombrissement de la couche la plus profonde de leur modèle produirait des taches sombres similaires à celles observées sur Neptune et peut-être Uranus.
       
      Notes
      [1] Cet effet de blanchiment est similaire à la façon dont les nuages dans les atmosphères des exoplanètes ternissent ou " aplatissent " les caractéristiques des spectres des exoplanètes.
      [2] Les couleurs rouges de la lumière solaire diffusée par la brume et les molécules d'air sont davantage absorbées par les molécules de méthane dans l'atmosphère des planètes. Ce processus, appelé diffusion Rayleigh, est à l'origine du bleu du ciel sur Terre (bien que dans l'atmosphère terrestre, la lumière solaire soit principalement diffusée par les molécules d'azote plutôt que par les molécules d'hydrogène). La diffusion Rayleigh se produit principalement à des longueurs d'onde plus courtes et plus bleues.
      [3] Un aérosol est une suspension de fines gouttelettes ou particules dans un gaz. La brume, la suie, la fumée et le brouillard en sont des exemples courants sur Terre. Sur Neptune et Uranus, les particules produites par l'interaction de la lumière du soleil avec les éléments de l'atmosphère (réactions photochimiques) sont responsables des brumes d'aérosols dans l'atmosphère de ces planètes[4].
      [4] Un modèle scientifique est un outil de calcul utilisé par les scientifiques pour tester des prédictions sur un phénomène qu'il serait impossible de réaliser dans le monde réel.
      [La couche la plus profonde (désignée dans l'article comme la couche Aérosol-1) est épaisse et se compose d'un mélange de glace et de particules de sulfure d'hydrogène produites par l'interaction de l'atmosphère des planètes avec la lumière du soleil. La couche supérieure est une couche étendue de brume (la couche Aérosol-3) similaire à la couche intermédiaire mais plus ténue. Sur Neptune, de grandes particules de glace de méthane se forment également au-dessus de cette couche.
       

       
      Ce diagramme montre trois couches d'aérosols dans les atmosphères d'Uranus et de Neptune, telles que modélisées par une équipe de scientifiques dirigée par Patrick Irwin. L'échelle de hauteur sur le diagramme représente la pression au-dessus de 10 bars.
      La couche la plus profonde (la couche Aérosol-1) est épaisse et composée d'un mélange de glace de sulfure d'hydrogène et de particules produites par l'interaction des atmosphères des planètes avec la lumière du soleil. 
       
      La couche clé qui affecte les couleurs est la couche intermédiaire, qui est une couche de particules de brume (appelée dans l'article la couche Aerosol-2) qui est plus épaisse sur Uranus que sur Neptune. L'équipe soupçonne que, sur les deux planètes, la glace de méthane se condense sur les particules de cette couche, entraînant les particules plus profondément dans l'atmosphère dans une pluie de neige de méthane. L'atmosphère de Neptune étant plus active et turbulente que celle d'Uranus, l'équipe pense que l'atmosphère de Neptune est plus efficace pour baratter les particules de méthane dans la couche de brume et produire cette neige. Cela élimine une plus grande partie de la brume et maintient la couche de brume de Neptune plus mince qu'elle ne l'est sur Uranus, ce qui signifie que la couleur bleue de Neptune semble plus forte. 
       
      Au-dessus de ces deux couches se trouve une couche de brume étendue (la couche d'aérosol-3) similaire à la couche inférieure mais plus ténue. Sur Neptune, de grandes particules de glace de méthane se forment également au-dessus de cette couche.
       
      Crédit: Observatoire international Gemini/NOIRLab/NSF/AURA, J. da Silva/NASA /JPL-Caltech /B. Jónsson
       
       
       
    • By jfleouf
      Salut à tous,
       
      Je me régale avec le spectacle des planètes tous les matins. Aujourd'hui il y avait un bonus : le fin croissant de Lune. J'avais donc mis le réveil à 4h30 pour être sur site à 5h. Je n'ai pas regretté le réveil matinal.
       
      On commence avec une version annotée, prise au Canon 6d + 100mm macro. L'invitée surprise c'est Neptune ! Je savais qu'elle était dans le coin, mais je ne pensais pas la capter sur les photos. Bon, elle est à peine visible, mais c'est bien elle. Ça veut dire que fin Juin, j'ai peut-être une chance de faire ZE photo avec les 7 planètes visibles sur une seule image...
       

       
      Version bio (pas d'annotation, pas de crop -> on voit le reflet de la Lune) :
       

       
      Question pour les pros : c'est des nuages iridescents ou pas ça ?
       
      Un peu plus tôt c'était moins spectaculaire car les nuages n'étaient pas visibles, mais Neptune un peu moins discrète :
       

       
      Et une version plan large (optique de 35mm) pour faire rentrer Mars et Saturne dans le portrait de famille :
       

       
      Toutes ces images en plein format + versions non-annotés sur mon site : https://www.jfgout.com/Misc-Astronomy-Events/PlanetaryConjunctions/2022-04-27/
       
      Bon ciel à tous !
       
      jf
       
    • By Simon L
      Bonsoir à tous ! 😊
       
      Hier session planétaire sur les géantes de glaces. 
      Aujourd'hui 1ere Jupiter de l'année. 😎
      En bonus triton a côté de neptune. 
       
      Le tout pris du balcon. 
       
      Je vous raconte pas la collimation par -3c à fd25, 7m de focale 🥶
       
      C11 sur Eq6r 
      ASI 462 mc, adc ZWO, Barlow televue power mate 2.5, filtre Uv ir cut optolong. 
      Crayford kepler motorisé ZWO EAF. 
       
      Bon ciel à tous ! 😉
       
       




    • By dfremond
      Hello!
       
      Et oui, je sais, je suis tres en retard, mais heureusement que j'ai des captures en reserve, ça permet de s'occuper pendant les longues soirées d'hiver pluvieux..
      J'avais fait deux captures d'une demie heure consecutives, avec la 290m, mais je n'avais jamais essayé de les deroter avec winjupos. C'est chose faite. Et le seeing était pas mal du tout.
      J'ai pu garder jusquà 52% des images sur une des capture. Traitement identique pour Neptune et Triton.
       
      A 20h44 52% des images triées dans AS3
      On a l'impression qu'il y a une zone plus claire au centre, mais peutetre aussi un petit spot clair sur le bord du limbe en haut a gauche

       
       
      A 21h15, 49% des images. Il y a aussi une zone claire en zone tropicale sud, mais qui semble s'etendre horizontalement, et peutetre des spots sur le bord superieur du limbe?
       

       
      Pour essayer de faire la part des choses entre bruit et details authentiques, rien ne vaut un petit gif animé
       

       
      Bof.. Le resultat est loin d'etre evident. Il semble bien qu'il y ait une chose plus claire au centre, mais le gif n'apporte pas grand chose. Par contre ces images sont a comparer avec des precedentes, qui semblaient aussi montrer une zone claire centrale..
       
      A suivre, si le temps le permet! On peut toujours rever.
       
      Bonne journée!
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