Figure 1 : Cartes de la température sur Neptune, prises les 1-2 septembre 2006, avec le nord en haut, et le pôle sud évident en bas de chaque image. Des étoiles sont également montrées pour la comparaison et la calibration. La longueur d’onde de chaque filtre est indiquée sur chaque image. © VISIR/ESO. JPL. LESIA. CASS. Cliquer sur l’image pour l’agrandir

This is the first publication of spatially resolved thermal images of Neptune at wavelengths sensitive to temperatures near its tropopause (temperature minimum) which are substantially influenced by seasonally varying solar input. The images show the south pole of Neptune at this level (near 0.1 bars / 100 mbar pressure) is extremely warm, generally consistent with the fact that it is late southern summer and this region has been in sunlight for close to 40 years.

In fact the temperatures are so warm that methane (CH4) gas, which should be frozen ("cold trapped") out of the stratosphere above this level, can leak out through this region of warm temperatures. This solves a long-standing problem of identifying the source of Neptune’s high stratospheric methane abundances. It also means that methane could be migrating northward from the south polar leak if Neptune’s stratospheric circulation is vigorous enough. If the warm temperatures at the south pole are, indeed, seasonally driven, it means that methane will be leaking out of a warm *north* pole in about 80 years, during Neptune’s northern summer. This sort of migration has some similarities to the seasonally driven hemispherical migration of CO2 on Mars, although methane is not the primary constituent of Neptune’s atmosphere (those are molecular hydrogen and helium).

Figure 2 : Variations latitudinales de la température moyenne à une pression de 100mbar dans l’atmophère de Neptune. Cliquer sur l’image pour l’agrandir

Another unexpected result was the detection of a discrete warm region near 65-70 degrees S latitude in emission from methane and ethane gas at higher levels in the stratosphere. This region was definitely not at the pole itself, unlike the temperature peak deeper down. Observations in 2005 at Keck and recently in 2007 at Gemini/North showed no such region.

See also : Paris Observatory Press Release INSU Press Release Astronomy & Astrophysics Journal Press Release ESO Press Release

Référence

Evidence for methane escape and strong seasonal and dynamical perturbations of Neptune’s atmospheric temperatures G. S. Orton (JPL, Caltech, USA), T. Encrenaz (LESIA, Obs-Paris), C. Leyrat (JPL, Caltech, USA), R. Puetter (CASS, California, USA), A.J. Friedson (JPL, Caltech, USA) Astronomy & Astrophysics, Letter published on 18 September 2007

Contact

Thérèse Encrenaz (Observatoire de Paris, LESIA, et CNRS)

Dernière modification le 4 mars 2013

Figure 1 : Cartes de la température sur Neptune, prises les 1-2 septembre 2006, avec le nord en haut, et le pôle sud évident en bas de chaque image. Des étoiles sont également montrées pour la comparaison et la calibration. La longueur d’onde de chaque filtre est indiquée sur chaque image. © VISIR/ESO. JPL. LESIA. CASS. Cliquer sur l’image pour l’agrandir

C’est la première fois que des images résolues spatialement de la température de Neptune sont publiées, aux longueurs d’onde sensibles aux températures près de sa tropopause (minimum de température). Celles-ci sont nettement influencées par la variation du flux solaire selon les saisons. Les images montrent que le pôle sud de Neptune à cette altitude (pression de près de 0.1 bar/100 mbar) est extrêmement chaud, conformément au fait que la date correspond à la fin de l’été méridional et que cette région a été exposée au soleil pendant près de 40 années.

En fait les températures sont si chaudes que le méthane (CH4), qui devrait être gelé ("pris en glace") hors de la stratosphère au-dessus de ce niveau, peut s’échapper hors de la région chaude. Ceci résoud le problème, identifié de longue date, de déterminer la source des hautes abundances stratosphériques en méthane, dans Neptune. Cela signifie également que le méthane pourrait migrer au nord, en partant du pôle sud, si la circulation stratosphérique de Neptune est assez vigoureuse. Si les températures chaudes du pôle sud sont en effet dues aux variations saisonnières, cela signifie que le méthane s’échappera du pôle nord chaud dans environ 80 ans, pendant l’été nordique de Neptune. Cette sorte de migration a quelques similarités avec la migration hémisphérique saisonnière de CO2 sur Mars, bien que le méthane ne soit pas le constituant primaire de l’atmosphère de Neptune (ce sont l’hydrogène moléculaire et l’hélium).

Figure 2 : Variations latitudinales de la température moyenne à une pression de 100mbar dans l’atmophère de Neptune. Cliquer sur l’image pour l’agrandir

Un autre résultat inattendu est la détection d’une région chaude discrète près de 65-70 degrés de latitude Sud dans l’émission des gaz de méthane et d’éthane à des altitudes plus élevées dans la stratosphère. Cette région n’est pas située au pôle lui-même, à la différence du pic de température dans les zones plus profondes. Les observations en 2005 au Keck et récemment en 2007 à Gemini/Nord n’ont pas révélé cette région.

Voir aussi : Communiqué de presse Observatoire de Paris Communiqué de presse INSU Communiqué de presse Astronomy & Astrophysics Journal Communiqué de presse ESO

Référence

Evidence for methane escape and strong seasonal and dynamical perturbations of Neptune’s atmospheric temperatures G. S. Orton (JPL, Caltech, USA), T. Encrenaz (LESIA, Obs-Paris), C. Leyrat (JPL, Caltech, USA), R. Puetter (CASS, California, USA), A.J. Friedson (JPL, Caltech, USA) Astronomy & Astrophysics, Letter published on 18 September 2007

Contact

Thérèse Encrenaz (Observatoire de Paris, LESIA, et CNRS)

Dernière modification le 22 février 2013