Le immagini di Nettuno catturate dal 1994 al 2022 ottenute utilizzando la seconda generazione della Keck Observatory Near-Infrared Camera (NIRC2) abbinata al suo sistema di ottica adattiva (dal 2002), così come le osservazioni dell'Osservatorio Lick ( 2018-2019) e del telescopio spaziale Hubble (dal 1994), mostrano che le nuvole sono quasi scomparse ad eccezione di quelle al polo sud.

"Sono rimasto sorpreso dalla velocità con cui le nuvole sono scomparse su Nettuno", ha detto in una dichiarazione Imke de Pater, professore emerito di astronomia all'Università della California, Berkeley e autore senior del nuovo studio. "In sostanza, nel giro di pochi mesi abbiamo assistito a un calo dell'attività delle nuvole".

Incuriositi da questa scoperta, de Pater e altri ricercatori hanno deciso di scavare più a fondo.

I risultati, pubblicati sulla rivista Icarus, rivelano una connessione tra le nubi perdute e il ciclo solare: una scoperta sorprendente dato che Nettuno è il pianeta maggiore più lontano dal Sole e riceve solo 1/900 della luce solare che otteniamo sulla Terra.

Colpa del Sole

Come è noto il ciclo solare è lungo in media 11 anni, che intercorrono tra un periodo di minimo (o massimo) dell'attività solare e il successivo. È dovuto al modo in cui i campi magnetici della nostra stella ospite cambiano e si ribaltano in questo arco di tempo.

Il ciclo solare influenza l’attività sulla superficie del Sole, variando il numero di macchie solari, che sono regioni distinte per una temperatura minore e una forte attività magnetica, intensificando brillamenti e espulsioni di massa coronale, violente eruzioni di materia che esplodono dalla fotosfera della stella.

Durante il ciclo solare, il Sole emette anche una serie di radiazioni ultraviolette durante la transizione dei suoi campi magnetici. Questa radiazione "inonda" tutto il Sistema Solare, dicono i ricercatori, influenzando anche Nettuno che si trova a 4,5 miliardi di chilometri dalla nostra stella.


Correlazione

Il team ha scoperto una chiara correlazione tra il numero di nuvole su Nettuno e il momento del ciclo solare del nostro Sole.  In particolare, circa due anni dopo il picco del ciclo, ovvero l'evento principale dell'inversione del campo magnetico, Nettuno ha mostrato una solida copertura nuvolosa. Ma dopo il picco, le nuvole hanno iniziato a svanire sopra l'atmosfera di idrogeno, elio e metano del pianeta (il metano è quel gas che fa sembrare Nettuno così blu). Potenzialmente, questo significa che la radiazione UV del Sole, più forte al massimo solare, potrebbe favorire una reazione fotochimica, innescata dall'assorbimento di energia sotto forma di luce, producendo la calotta nuvolosa di Nettuno. Il processo richiederebbe due anni (e questo spiegherebbe perché, due anni dopo il picco solare, il team ha assistito a un'abbondanza di nubi nettuniane).

 
Più luminoso

Il team ha osservato che maggiore è la copertura nuvolosa e più Nettuno sembra luminoso, perché maggiore è la luce solare riflessa.

"Sono state esplorate le potenziali correlazioni delle variazioni della luminosità di Nettuno con il cambio delle stagioni e il ciclo di attività solare ma finora non è stata identificata una singola causa", hanno scritto gli autori nel loro articolo. "Mentre gli effetti stagionali sono molto probabilmente importanti per i lenti cambiamenti graduali, le variazioni secolari di luminosità devono avere un'origine diversa".

Durante l'osservazione di 2,5 cicli di attività nuvolosa su Nettuno, registrati nel periodo di tre decadi, la "riflettività" del pianeta è aumentata nel 2002, si è attenuata nel 2007, è tornata luminosa nel 2015, quindi è scesa nel 2020, quando le nuvole sembravano essere completamente scomparse.

"Anche adesso, quattro anni dopo, le immagini che abbiamo scattato lo scorso giugno hanno mostrato che le nuvole non sono tornate ai loro livelli precedenti", ha detto Erandi Chavez, una studentessa laureata presso il Centro di astrofisica dell'Università di Harvard che ha partecipato allo studio. “Questo è estremamente eccitante e inaspettato, soprattutto perché il precedente periodo di bassa attività nuvolosa di Nettuno non è stato così drammatico e prolungato”.

In futuro, il team continuerà a osservare l'attività nuvolosa su Nettuno per vedere quando si formeranno di nuovo le caratteristiche a forma di cirro. In effetti, negli ultimi due anni le nuvole stanno già tornando, poiché i raggi UV solari sono leggermente aumentati.

"Abbiamo visto più nuvole nelle immagini Keck più recenti che sono state scattate nello stesso periodo in cui il telescopio spaziale James Webb della NASA ha osservato il pianeta", ha detto de Pater. "Queste nuvole sono state osservate in particolare alle latitudini settentrionali e ad alta quota, come previsto dall'aumento osservato del flusso UV solare negli ultimi due anni circa".