We kennen Neptunus helemaal niet

Je hoort niet echt over Neptunus, of wel?

Zeker niet zo vaak als de andere planeten. Ruimterobots maken regelmatig snapshots van het oppervlak van Mars en de wolken van Jupiter. Mercurius is een frequente zondebok voor astrologie-minded mensen die een slechte dag hebben (hoewel Mercurius retrograde is eigenlijk gewoon een optische illusie in onze nachtelijke hemel). 13 jaar lang draaide het Cassini-ruimtevaartuig om Saturnus voordat het de planeet binnendrong en een einde maakte aan zijn glorieuze reeks waarnemingen. En planetaire wetenschappers hebben onlangs aangekondigd dat NASA het komende decennium prioriteit moet geven aan het sturen van een sonde naar Uranus. Inderdaad, Neptunus’ korte inval in de nieuwscyclus vorige week, vanwege een nieuwe studie over wat Neptunus zo blauw maakt, was een zeldzame verschijning.

En zelfs die bevinding was een toevallige ontdekking, volgens Patrick Irwin, een planetaire fysicus aan de Universiteit van Oxford en de hoofdauteur van de studie. Irwin vertelde me dat hij en zijn team erop uit waren om de atmosfeer van zowel Neptunus als Uranus te bestuderen, niet om het specifieke mysterie van Neptunus’ lieftallige verschijning te onderzoeken. De twee ijsreuzen – zo genoemd omdat wetenschappers geloven dat de planeten oorspronkelijk samengesmolten waren uit ijzige materialen – worden vaak op deze manier bestudeerd, als een paar. Ze hebben zoveel gemeen: ze zijn ongeveer even groot – groter dan de aarde, maar kleiner dan Jupiter en Saturnus. Het zijn werelden zonder oppervlakte, met atmosferen van waterstof, helium en een scheutje methaan. En diep in hun binnenste, vermoeden wetenschappers, is de druk zo intens dat koolstofatomen samenpersen tot diamanten.

Wetenschappers wisten al dat Neptunus en Uranus hun algemene blauwachtige uiterlijk krijgen van het methaan in hun atmosfeer, dat de rode tinten van binnenkomend zonlicht absorbeert, waardoor blauw en groen voor onze ogen achterblijven. Maar Irwin en zijn collega’s ontdekten dat een bepaalde laag methaannevel op Uranus twee keer zo dik is als op Neptunus. “Deze atmosferen zijn van nature blauw als er geen waas was”, vertelde Irwin me. “Door nevel toe te voegen, worden ze bleker.” De onderzoekers vermoeden dat Neptunus, die een meer turbulente atmosfeer heeft, beter is in het opschudden van methaandeeltjes en het uitdunnen van deze laag. Daarom is Uranus een zacht aquamarijn en is Neptunus cerulean, de blauwste planeet in ons zonnestelsel – het perfecte onderscheid voor onze meest verwaarloosde planeet.

Als de verste planeet van de zon zou Neptunus in theorie in staat moeten zijn om zich op zijn plaats in de kosmische opstelling te koesteren. Maar iedereen hangt nog steeds af of Pluto, die in 2006 zijn plaats op de laatste plaats verloor, telt als een volwaardige planeet of niet. En als planetaire wetenschappers daar niet over kibbelen, zoeken ze naar Planeet Negen, een hypothetische wereld die zogenaamd om de zon voorbij Neptunus draait, wiens bestaan ​​de vreemde banen van sommige verre hemellichamen zou kunnen verklaren. Als NASA in de komende jaren de aanbeveling van de wetenschappelijke gemeenschap overneemt en een ruimtevaartuig naar Uranus stuurt, zal Neptunus de enige planeet worden die de mensheid niet op een speciale missie heeft bezocht.

Uranus, links, en Neptunus, gezien door Hubble (A. Simon / ESA / NASA; MH Wong / University of California / OPAL)

Neptunus is altijd een beetje een uitbijter geweest. Astronomen realiseerden zich dat het er pas was toen ze merkten dat Uranus, ontdekt door een telescoop in 1781, in zijn baan werd rondgesleept door de zwaartekracht van een onzichtbaar hemellichaam. Neptunus werd uiteindelijk in 1846 gespot, precies waar astronomen hadden voorspeld. Vele jaren en technologische sprongen later, in 1989, kwam NASA’s Voyager 2-ruimtevaartuig langs, zoomend langs Neptunus, de laatste stop op een grote rondreis langs de buitenste planeten. De flyby gaf ons een close-up van een glorieus blauwe wereld, zijn manen en zijn ringen. (Ja, Neptunus heeft ringen! Ze zijn niet zo glamoureus als die van Saturnus, maar ze zijn er, gemaakt van kleine stukjes steen en stof.) Voyager legde diepblauwe plekken vast in de atmosfeer die krachtige stormen bleken te zijn, en wetenschappers noemden de grootste die ze zagen – ongeveer zo groot als de aarde – de Grote Donkere Vlek.

Sindsdien heeft geen enkel ruimtevaartuig Neptunus meer bezocht. Of Uranus. Planetaire wetenschappers hebben in hun recente aanbeveling aan NASA besloten om met de ene ijsreus over de andere te gaan, simpelweg omdat Uranus dichterbij is en het onze ruimterobots minder tijd zou kosten om te bereiken. Dat is de uitdaging van het verkennen van werelden die er zo lang over doen om de zon te omcirkelen – 84 jaar voor Uranus en maar liefst 165 jaar voor Neptunus. Een toegewijde missie naar Uranus, die ergens in het begin van de jaren 2030 vertrekt, zou ongetwijfeld ons begrip van beide ijsreuzen verrijken. Maar dat geeft Neptunus niet echt wat hij verdient. De laatste planeet in het zonnestelsel heeft zijn eigen verhaal en zijn eigen eigenaardigheden – op zichzelf al fascinerend en mysterieus, en onze gerichte aandacht waard.

Bijvoorbeeld: “Neptunus heeft heel veel interne warmte over van de formatie, die het momenteel naar de ruimte uitstraalt”, zei Irwin. Neptunus geeft 2,5 keer zoveel warmte af als het absorbeert van de zon, terwijl Uranus, hoewel hij dichter bij onze ster staat, dat niet doet – wat nogal vreemd is, aangezien de ijsreuzen qua samenstelling zo op elkaar lijken. Al die overdaad maakt Neptunus tot een stormachtige, winderige plek. (Jupiter heeft misschien de mooiste stormen in het zonnestelsel, maar Neptunus heeft de snelste wind.) En wetenschappers willen graag begrijpen hoe het weer van Neptunus werkt. De grote donkere vlek die Voyager 2 heeft gevonden? Het was volledig verdwenen tegen de tijd dat de Hubble-ruimtetelescoop de planeet in de jaren negentig observeerde. Andere donkere vlekken zijn op dezelfde manier gekomen en gegaan. “Er is veel interessante variabiliteit in de atmosfeer,” vertelde Imke de Pater, een astronoom aan UC Berkeley, me. “En vooral in de afgelopen jaren zien we helemaal niet veel cloudactiviteit, wat heel vreemd is.”

Ook vreemd: de seizoensgebonden temperaturen van Neptunus. Het is momenteel zomer op het zuidelijk halfrond van de planeet, en dat al bijna twee decennia. (Op Neptunus duurt elk seizoen ongeveer 40 jaar.) Dus toen planetaire wetenschappers onlangs telescoopwaarnemingen over die tijd onderzochten, verwachtten ze tekenen te zien dat de planeet gestaag opwarmde. “Het zou moeten wees warmer in de zomer’, vertelde Naomi Rowe-Gurney, een astronoom bij NASA’s Goddard Space Flight Center die aan het onderzoek werkte, me. Maar Neptunus, zei ze, is in plaats daarvan aan het afkoelen. “Er gebeurt iets dat we echt niet begrijpen,” zei Rowe-Gurney.

Neptunus heeft een van de meest intrigerende manen in het zonnestelsel, die het miljoenen jaren geleden heeft weggevaagd vanuit een nabijgelegen gebied dat wordt bevolkt door ijzige objecten: Triton, een wereld ter grootte van een planeet, met een glad, ijzig oppervlak. Toen Voyager 2 langs het Neptuniaanse systeem zwaaide, ontdekte hij pluimen van stikstofgas die uit scheuren in het terrein van de maan spuwden. Wetenschappers geloven dat er een hele oceaan aan het karnen is onder de bevroren korst van Triton, waardoor het een potentieel veelbelovende kandidaat is in de zoektocht naar buitenaards leven. “Dat is een andere plek in het zonnestelsel waar het leven had kunnen beginnen, en misschien is het er nog steeds”, vertelde Kunio Sayanagi, een planetaire wetenschapper aan de Hampton University, me. NASA heeft onlangs een missieconcept overwogen voor een speciale sonde voor Triton, maar het ruimteagentschap besloot in plaats daarvan twee ruimtevaartuigen naar Venus te financieren.

Gaan we ooit naar Neptunus? Niet met astronauten natuurlijk, maar met een ruimtevaartuig dat speciaal is ontworpen om de wonderen van onze achtste planeet te verkennen? ‘S Werelds nieuwste ruimteobservatorium, de James Webb Space Telescope, zal de ijsreus later dit jaar gaan observeren en zou ongekende gegevens moeten opleveren over de aard van zijn atmosfeer. Maar dat is niet hetzelfde als daar zijn, in een baan om de aarde. In die zin kennen we Neptunus helemaal niet, en dat zullen we voorlopig ook niet doen. Een recent missieconcept voor een Neptunus-orbiter stelde voor om in 2033 te lanceren en in 2049 aan te komen. Maar eerst naar Uranus gaan, zou betekenen dat die tijdlijn tien jaar, misschien zelfs langer, moet worden teruggezet. De blauwste planeet moet mogelijk tot ver in de jaren 2050 wachten op zijn eigen ruimtevaartuiggenoot.

Rowe-Gurney zei dat het Neptunus was, met zijn “prachtige, diepblauwe kleur”, die voor het eerst haar interesse in planetaire wetenschap wekte. Maar Uranus, met zijn funky draai-op-zijn-zij-kwaliteit, is nu haar favoriete planeet. Geen van de planetaire wetenschappers met wie ik voor dit verhaal sprak, zei dat Neptunus hun favoriete planeet was, wat eigenlijk niets betekent – wat voor steekproefomvang is vier mensen? (Ze twijfelden ook aan de prompt; Irwin zei: “dat is hetzelfde als een ouder vragen om hun favoriete kind te kiezen!”) Maar toch moest ik denken, vooral nadat we alle prachtige dingen over Neptunus hadden doorgenomen: Au! Later deze maand zullen vijf planeten zichtbaar zijn aan de nachtelijke hemel van het noordelijk halfrond, in de uren voor zonsopgang: Mercurius, Venus, Mars, Jupiter en Saturnus, stralend als kleine juwelen. Uranus is natuurlijk te ver om met het blote oog te zien, net als Neptunus. Misschien zal Neptunus op een dag, diep in de toekomst, ons net zo bekend voorkomen als de werelden dichterbij. besteed een extra gedachte aan de blauwste.

Leave a Reply

Your email address will not be published.