Nettuno, come la Terra, è soggetto all'alternanza delle stagioni mentre orbita attorno al Sole tuttavia, ogni stagione dura circa 40 anni terrestri. Nell'emisfero meridionale del pianeta è estate dal 2005 e gli astronomi lo hanno monitorato per conoscere le tendenze generali della temperatura dopo il solstizio d'estate.

Quindi, un team internazionale, utilizzando i telescopi terrestri ha esaminato circa 100 immagini di Nettuno nella banda dell'infrarosso termico, catturate in un periodo di 17 anni.
I dati hanno mostrato che, nonostante fosse solo l'inizio dell'estate australe, la maggior parte del pianeta si è gradualmente raffreddata negli ultimi due decenni. La temperatura media globale di Nettuno è scesa di 8 °C tra il 2003 e il 2018. Ma la vera sorpresa è stata un forte riscaldamento del polo sud di Nettuno durante gli ultimi due anni di osservazione, con le temperature che sono aumentate rapidamente di 11 °C tra il 2018 e il 2020. Sebbene il caldo vortice polare sia noto da molti anni, un riscaldamento polare così rapido non era mai stato osservato in precedenza, si legge nel comunicato.

"Queste variazioni erano inaspettate", ha detto Michael Roman, ricercatore post-dottorato presso l'Università di Leicester, nel Regno Unito, e autore principale dello studio pubblicato su The Planetary Science Journal. "Dato che stavamo osservando Nettuno all'inizio dell'estate nell'emisfero meridionale, ci aspettavamo che le temperature crescessero lentamente, non che diminuissero". Inoltre, "I nostri dati coprono meno della metà di una stagione di Nettuno, quindi nessuno si aspettava di vedere variazioni ampie e rapide", ha aggiunto il coautore Glenn Orton, ricercatore presso il Jet Propulsion Laboratory (JPL) del Caltech negli Stati Uniti.


Un mistero da risolvere

Gli astronomi hanno misurato la temperatura di Nettuno utilizzando termocamere a infrarossi per oggetti astronomici. Perl'analisi, hanno combinato insieme tutte le immagini esistenti di Nettuno raccolte negli ultimi due decenni da telescopi terrestri e si sono concentrati sulla luce infrarossa emessa da uno strato dell'atmosfera chiamato stratosfera. Ciò ha permesso al team di costruire un quadro della temperatura di Nettuno e delle sue variazioni durante una parte dell'estate nell'emisfero meridionale.

Poiché Nettuno si trova a circa 4,5 miliardi di chilometri di distanza dal Sole ed è molto freddo, la temperatura media raggiunge circa -220°C. Pertanto, misurare questo dato da Terra non è semplice. "Questo tipo di studio è possibile solo con immagini molto profonde nella banda infrarossa, provenienti da grandi telescopi come il VLT che possono osservare chiaramente Nettuno, e queste sono divenute disponibili solo negli ultimi 20 anni circa", ha spiegato il coautore Leigh Fletcher, professore presso l'Università di Leicester.

Tuttavia, le variazioni di temperatura di Nettuno sono così inaspettate e gli astronomi non sanno ancora cosa potrebbe averle causate. Potrebbero essere dovute a cambiamenti nella chimica della stratosfera di Nettuno, a strutture meteorologiche casuali o persino al ciclo solare. Saranno necessarie ulteriori osservazioni nei prossimi anni per esplorare le ragioni di queste fluttuazioni.

Circa un terzo di tutte le immagini studiate proveniva dallo strumento VISIR (VLT Imager and Spectrometer for mid-InfraRed) installato sul VLT dell'ESO nel deserto di Atacama in Cile. Grazie alle dimensioni dello specchio e all'altitudine del telescopio, ha una risoluzione e una qualità dei dati molto elevate, e produce le immagini più nitide di Nettuno. I ricercatori hanno anche utilizzato i dati del telescopio spaziale Spitzer della NASA e le immagini scattate con il telescopio Gemini South in Cile, nonché con il telescopio Subaru, il telescopio Keck e il telescopio Gemini North, tutti alle Hawaii. Ma nel prossimo futuro, un importante contributo all'indagine potrebbe arrivare dal telescopio spaziale James Webb della NASA/ESA/CSA che potrà fornire nuove mappe senza precedenti della chimica e della temperatura nell'atmosfera del pianeta.

"Penso che Nettuno sia di per sé molto interessante per molti di noi perché ne sappiamo ancora così poco", ha commentato Roman. "Tutto questo porta verso una descrizione più complicata dell'atmosfera di Nettuno e di come questa cambia nel tempo".