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Mittwoch, 18.10.2017
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Der Südpol ist heiß – auf dem Neptun

Wärmeinsel schleust Methangas in die obere Atmosphäre

Ein Südpol, der nicht eisig, sondern viel heißer ist als der Rest des Planeten – das haben Astronomen jetzt auf dem Neptun entdeckt. Mithilfe des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte erstellten sie die erste Temperaturkarte des äußersten Planeten unseres Sonnensystems. Sie wurde jetzt in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.
Neptun

Neptun

Der Neptun umkreist die Sonne in einer rund 30 Mal größeren Entfernung als die Erde. Entsprechend gering ist die Intensität der Sonnenstrahlen, die auf dem Planeten noch ankommt: nur ein 900stel der Sonnenenergie, die die Erde tagtäglich erreicht. Doch selbst diese geringe Menge reicht schon aus, um dennoch extreme Temperaturunterschiede auf der Planetenoberfläche zu erzeugen, wie eine neue Studie gezeigt hat.

Südsommer erzeugt Wärmeinsel


Ein internationales Team von Astronomen nutzte das Spektrometer VISIR am Unit-Teleskop der Europäischen Südsternwarte in Chile um erstmals eine Temperaturkarte der untersten Atmosphärenschicht des Neptun zu erstellen. Dabei stießen sie auf einen heißen Fleck, der genau mit der Lage des neptunischen Südpols übereinstimmte. Während die durchschnittliche Temperatur auf dem Planeten bei minus 200 Grad Celsius liegt, ist sie am Südpol um zehn Grad höher.

Temperaturbilder

Temperaturbilder

Nach Ansicht der Astronomen lassen sich diese Unterschiede mit den Jahreszeiten auf dem Neptun erklären. Ein Neptunjahr dauert 165 Erdenjahre, seit rund 40 Jahren herrscht auf der Südhalbkugel des Planeten Sommer. „Der Südpol des Neptun ist zurzeit der Sonne zugewandt, ähnlich wie auch der irdische Südpol während des Sommers auf der Südhalbkugel“, erklärt Glenn Orton, Hauptautor der Studie. "Aber auf dem Neptun dauert der antarktische Sommer eben 40 Jahre statt nur ein paar Monate und in dieser Zeit kann die Sonneneinstrahlung große Temperaturunterschiede zwischen den Regionen mit kontinuierlichem Sonnenlicht und denen mit Tag-Nacht-Variationen erzeugen.“


Die starken Temperaturunterschiede sind auch die Ursache für die extrem heftigen Winde auf dem Planeten. „Der Neptun hat die stärksten Stürme von allen Planeten des Sonnensystems“, so Orton. „Manchmal blast der Wind hier mit mehr als 2.000 Kilometern pro Stunde. Es ist sicher kein Ort, an dem man sich gerne aufhalten möchte.“

Methanschleuse in die obere Atmosphäre


Die Wärmeinsel am Südpol könnte aber noch eine Auswirkung haben: Denn sie bietet dem Gas Methan eine Möglichkeit, aus der tiefen Atmosphäre hinauf in die neptunische Stratosphäre aufzusteigen. Methan ist zwar nicht der Hauptbestandteil der Planetenatmosphäre, das sind Wasserstoff und Helium, doch das Methan ist es, das dem Planeten seine typische blaue Farbe verleiht. Denn das Gas absorbiert den roten Anteil des Sonnenlichts und reflektiert den blauen zurück ins All – dadurch schimmert der Neptun blau.

„Die Temperaturen sind hier so hoch, dass Methangas, dass normalerweise aus der oberen Atmosphäre ausfriert, in diese Regionen durchsickern kann“, so Orton. „Das löst auch das seit langem bestehende Rätsel, woher die Stratosphäre ihren Methannachschub erhält.“

Die neue Temperaturkarte enthüllt auch mysteriöse „Hotspots“ in der Stratosphäre der höheren Breiten, die es so auf keinem anderen Planeten des Sonnensystems gibt. Nach Ansicht der Astronomen könnten sie überall dort entstehen, wo Gas aus tieferen Schichten in die obere Atmosphäre aufsteigt.
(ESO, 19.09.2007 - NPO)
 
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