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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 Christophe Pellier
      Après les images de la grosse bille bleue du 6 octobre, voici celle de la petite, trois jours plus tard
      Le seeing était superbe, mais les détails sont toujours aussi évanescents...
      En RVB d'abord, pas de détails sans doute mais c'est la meilleure que j'ai eue jusqu'à présent.  Triton est toujours rougeâtre, comme à chaque fois que je fais de la couleur sur cette planète.

       
      Avec l'Astronomik 642 ; on est à la limite de la réso du 300 mais on a quand même un limbe sud plus brillant, et peut-être même un spot sur le sud-ouest. J'ai animé les deux moitiés du film, ça bouge pas vraiment, mais à cet endroit avec la perspective de toutes façons ça va pas trop tourner...

       
      Et avec le sloan g'. Comme pour Uranus, ce filtre permet d'obtenir une image très fine et nette du disque ; par contre, contrairement à cette dernière, on peut voir des détails sur Neptune à travers un tel filtre. Les images du HST dans ces couleurs montrent un pôle sud sombre et une région polaire nord sombre également. En m'esquintant les yeux j'ai bien l'impression de voir quelque chose de compatible, mais bon, on réessayera  

       
      Voilà une image brute du HST avec le filtre F467M (bleu-vert) de 2021, où on discerne ce que je veux dire...

       
      Pour finir, une petite comparaison côte à côte des deux géantes de glace pour cette année, avec des couleurs restituées au mieux de ce que j'en vois, et de ce que les données scientifiques en disent.
       

    • By Christophe H
      Bonjour,
       
      Hier, à peine rentré du boulot, j'ai sorti le SW254/1200 et l'EQ8 sur la terrasse. Comme je voulais me ménager pour ce soir, je n'ai fait que du planétaire. Nan, je déconne, je n'ai pas arrêté de me réveiller pour changer de cible. Donc une barlow x3, un ADC et l'ASI 462mc et filtre anti IR.
       
      En début de nuit j'ai fait quelques vidéos de Saturne et Neptune, mais ça n'était pas encore "haut" donc je n'ai pas traité. J'ai attendu que Saturne passe le méridien pour recommencer. J'ai capturé 45 vidéos (poses de 24 ms) de 80s avec FireCapture. Je les ai passées sous AS3 et fait un léger post traitement pour ce gif de 45 images. 
      A 1,5 x la taille d'acquisition

      On voit Téthys filer vers la droite.
       
      Pour atténuer le bruit, j'ai passé les images par paquets de 9 dans WinJupos, pour obtenir 37 images remontées en gif.
      A 1,5 x la taille d'acquisition

      C'est marrant, le bruit qui tourne avec la planète, pareil sur les anneaux. 
       
      Ensuite une vidéo de 30 minutes sur Neptune, avec des poses de 400 ms. Là, c'est moins lumineux.
      A 3x la taille d'acquisition.

       
      Je suis retourné me coucher pour me relever après le passage du méridien de Jupiter. Là je suis partie sur 68 vidéos de 80s soit environ 1,5h (et retourné dormir pendant ce temps là). L'exposition de chaque image est de 4 ms.
      A 1,5 x la taille d'acquisition.

      On voit Io débouler de derrière et filer à gauche.
       
      Comme pour Saturne, dérotation des images par paquets de 9 et montage en gif de 60 images.

       
      Et pour finir, petit tour sur Uranus, avec une vidéo de 30 minutes avec des poses de 100 ms.
      A 3x la taille d'acquisition.

       
      Ce soir, je joue avec une nouvelle caméra pour le ciel profond.
       
      Bonne soirée
       
    • By dfremond
      Bonjour!
      Je tiens d'abord a prevenir les ames sensibles et les amateurs de belles photos bien definies bien lechées et bien detaillées, ça va etre tres dur pour eux..Vous allez voir que le point d'interrogation du titre est tout a fait à sa place... Neptune c'est tout petit, à la limite de l'observable, et en matiere de photo c'est vraiment extreme. Maintenant, c'est justement ça qui est excitant: y-a-t-il quelquechose a voir?  Ce n'est meme pas sur, quelquefois c'est juste une bille bleue..  Mais j'ai retenté le coup.
      Cinq captures de 20 minutes commencées tres tot dans la soirée, et terminées trop tot à cause de la buée sur le primaire.. Le secondaire c'est gerable, mais le primaire...
      Du coup, sur les 5ser, 3 seulement sont exploitables, en ne gardant que 15 a 25 % des images.
      Seeing relativement bon, Setup habituel, mais pour cette fois j'ai preferé l'imx290m: Pour des cibles aussi petites, la matrice de Bayer de la 462 est vraiment trop grande. Et de toute façon, en 610nm, le gain du capteur est vraiment minime.
      En traitant un peu fort, j'ai 'impression de voir des petites taches au dessus de l'equateur, et l'animation realisée en réorientant les images (bonjour la rotation de champ jusqu'a 40°..) semble montrer une rotation..   Bien sur tout est noyé dasn un bruit infernal.  
       


      J'ai donc deroté les trois images dans winjupos. IL semble qu'il y ait un suite de taches juste au dessus de l'equateur... Meme si je ne suis sur de rien.
       


      Bref, il faudra refaire la manip, mais comme le dit Christophe Pellier, il semblerait qu'on pourrait s'attendre a une reprise d'axctivité sur Neptune,synchronisée avec le cycle solaire.. 
      Avis aux amateurs. Bonne soiré!
       
      PS à propos du traitement: j'ai utilisé AS3 et Astrosurface, mais dans ce dernier, je me suis limité aux wavelets, sans utiliser de deconvolution. Je suis vraiment conquis par la deconvolution wienner pour saturne ou jupiter, mais pour Neptune, ça rajoute systematiquement des artefacts qui sont en fait de faux details, créés de toute pieces.
      Bon j'y retoure, Du Saturne a traiter...
    • By Christophe Pellier
      Salut à tous,
      Je termine le bilan planétaire de la mission SAN 2023 par une image de Neptune prise au T620. Le seeing était excellent. La psf nécessaire a été prise juste après la fin du film, sans aucun changement de setup, pour favoriser la meilleure correction possible des défauts.
      Il y a une nette surbrillance dans l'hémisphère sud de la planète, assez habituelle.
       

       
      J'ai appris récemment que contrairement (ou complémentairement ?) à l'hypothèse généralement retenue, l'activité visible en infrarouge sur Neptune ne serait pas liée à la saison, ou pas seulement, mais également due à l'activité solaire: le rayonnement UV lointain, variable selon le cycle solaire, aurait une influence sur l'activité observable. De fait, ces dernières années il n'y avait pratiquement plus rien, mais à la faveur du redémarrage du cycle, on dirait que ça reprend.
      A lire ici sur le site de la NASA, avec une petite copie d'écran (ce sont des images en bande méthane):

    • By Christophe H
      Bonjour,
       
      Vendredi soir, je profite du début d'une semaine de vacances pour sortir le SW254/1200 sur l'EQ8. Au foyer, il y a un correcteur de coma, la roue à filtres de la Starlight XPress SX9.
      La soirée débute sur NGC7741. En attendant de recevoir une nouvelle caméra pour le ciel profond (CMOS avec des pixels de 9x9 µm et pas trop de pixels en largeur et hauteur), j'ai installé le logiciel NINA pour me faire la main.
      J'avais initialement prévu 4 x (9 luminances de 200 s + 3 R de 200s + 3 V de 200 s + 3 B de 200s) soit au total 4h, ce qui permet de dormir un peu. En réalité, ça n'a fait que 2h de poses parce que je n'avais pas remis à 0 certaines étapes de la séquence.
      Je ne sais pas pourquoi ce programme est conçu pour enregistrer les images inversées haut/bas. J'ai dû retourner mon dark et mon flat pour faire l'empilement avec SIRIL 

       
      Donc au bout de 4 h, j'ai remplacé la Starlight par une barlow, un ADC et l'ASI 462MC et lancé une série de 18 vidéos de 80s sur saturne.
       
      Voici une animation des 18 images :

      J'ai eu beau plisser les yeux, rien ne semble bouger à la surface .
       
      Voici une première image dérotée centrée sur 0h31 TU (taille x1,5) :

       
      et la deuxième à 0h43 TU:

       
      Comme la turbulence était nettement plus favorable que la semaine dernière, j'ai poursuivi mon chemin vers l'est sur Neptune à 400 ms sur 30 minutes (taille x3) :

      Le cadrage bizarre c'est pour Triton. J'en ai rehaussé la luminosité pour que vous puissiez le deviner.
       
      On continue vers l'est avec 27 vidéos de 80 s sur Jupiter. En voici une animation des 27 images avec la balade de Callisto.

       
      Comme pour saturne, j'ai passé les images par paquet de 9 sous winjupos (taille x1,5).
      A 1h50 TU :

       
      A 2h02 TU :

       
      et à 2h14 TU

       
      Et ça continue vers l'est avec 30 minutes sur Uranus à 100 ms de pose (taille x3) :

       
      Et pour finir cette nuit, quelques gros plans lunaire.

       
      Avec des petits dômes :

       

       

       

       

       

       

       

       

       
      J'ai ensuite fait une petite mosaïque au foyer mais il a fallu que j'en manque une petit bout, donc poubelle.
       
      Comme j'était bien fatigué après tout ça, je n'ai fait que du CP la nuit suivante (dernière).
       
      J'ai redémarré sur NGC 7741 pour 4 (vraies) heures avec la même séquence. Bon cette fois ci, toutes les poses ont été faites. Je comptait les combiner aux 2 heures de la veilles mais ça n'a pas été possible. J'ai eu la mauvaise idée de retourner les brutes de la veille avec PIPP. Sauf que PIPP me les a saccagées. Dommage, je m'en suis rendu compte après avoir jetées les images originales. En gros, il y a une bande verticale de la droite de l'image qui s'est retrouvée à gauche. JE pense qu'il doit y avoir une boulette avec PIPP quand l'entête de l'image est trop longue. Plus question d'y appliquer ni un dark ni un flat.
       
      Donc je n'ai utilisée que les 4h dernières heures pour celle ci :

       
      Et pour finir cette deuxième nuit (pas seconde, je compte me faire une troisième nuit ce soir), j'ai fait 3h sur M77 : 3x (9L de 200s, 3R de 200s, 3V de 200s et 3B de 200s).
       
      J'ai fait la même bêtise que pour les 2 premières heures de NGC 7741. Du coup, j'ai tenté ma chance sans dark, sans flat:

       
      A ceux qui utilisent NINA, peut on remettre à 0 toutes els étapes d'une séquence d'un coup ou faut il se les palucher une par une? Et un seconde question, peut on enregistrer les images sans retournement haut bas? Je n'ai trouvé aucune des réponses à ces 2 question (peut être mal cherché).
       
      Allez, bon après midi, je file au soleil.
       
       
       
       

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