태양계에서 가장 먼 행성과 미스터리
지난 17년 동안 여러 개의 지상 망원경으로 해왕성을 관찰한 천문학자들은 해왕성의 지구 온도가 놀랍게 떨어진 것을 추적했다. 그 후 해왕성의 남극에서는 극적인 온난화 추세가 이어졌다. 약 28억 마일 (약 45억 킬로미터)의 거리에서 태양 주위를 도는 해왕성은 지구와 같은 계절을 겪는다. 하지만 해왕성의 계절이 훨씬 오래 지속된다. 해왕성에서의 1년은 약 165년 동안 지속되기 때문에, 한 계절은 약 40년 동안 지속될 수 있다. 해왕성의 남반구는 2005년부터 여름이 되었다.
천문학자들은 그 해에 남부 하지가 발생하면 그 행성의 대기 온도를 추적하기로 결정했다. 그 이후로 촬영된 해왕성의 열 이미지는 해왕성의 많은 부분이 2003년과 2018년 사이에 화씨 14도 ( 섭씨 8도)만큼 떨어지면서 서서히 식어가는 모습을 보여주었다. 이러한 변화는 아무도 예상치 못한 것이었으며 우리는 해왕성의 초남단 여름 동안 관찰해왔기 때문에 기온이 춥지 않고 천천히 더 따뜻해질 거라 예상했다. 그 후 2018년과 2020년 사이에 해왕성의 남극에서 극적인 온난화 현상이 발생했고 온도는 화씨 20도 ( 섭씨 1도) 상승했다. 이 따뜻한 극지 소용돌이는 이전에 발생했던 어떤 냉각도 완전히 역전시켰다. 이런 종류의 극지 온난화는 지금까지 해왕성에서 단 한 번도 목격된 적이 없었다.
현재 우리가 가지고 있는 데이터는 해왕성 계절의 절반도 차지하지 않기 때문에 아무도 빠른 변화를 볼 것이라고 예상하지 못했습니다. 해왕성의 사진은 유럽 남방 천문대의 초대형 망원경과 칠레의 쌍둥이자리 남쪽 망원경, 하와이의 스바루 망원경, 켁 망원경, 쌍둥이자리 북쪽 망원경을 사용하여 촬영되었으며, 현재는 은퇴한 미국 항공 우주국 나사(NASA)의 스피처 우주 망원경의 데이터도 포함이 되어있다. 해왕성의 성층권, 즉 활성 기상층 위의 대기 대역에서 방출되는 적외선은 천문학자들이 온도 변동을 감지하는 데 도움이 되었다. 서리가 내린 해왕성의 평균 화씨는 영하 340도이고 아직까지 무엇이 이러한 온도 변화를 일으켰는지 모르지만, 여러 가지 요인에 의한 변화일 수 있다는 점을 고려하면 온도 변화는 해왕성의 대기 화학적 변화와 관련이 있을 수 있으며 이는 대기가 얼마나 효과적으로 냉각되는지를 바꿀 수 있다. 하지만 날씨 패턴의 무작위적인 변화나 11년의 태양 활동 주기에 대한 반응에도 영향을 미칠 수 있다.
우주 관측소의 중적외선 관측기는 해왕성 대기의 화학적 구조와 온도를 측정할 수 있으며, 무엇이 이런 변화를 일으켰는지를 식별할 수 있다. 해왕성은 태양으로부터 지구보다 약 30배 이상 떨어져 있고, 지구에서 맨눈으로 볼 수 없는 유일한 행성이다. 지금까지는 나사의 보이저 2호 우주선만이 해왕성을 근접 비행했었다. 해왕성 자체는 아직 명확하게 밝혀진게 없기 때문에 잘 모르지만 해왕성의 대기와 시간이 지남에 따라 어떻게 변화하는지는 연구를 계속하고 있다.
30년 전의 해왕성
이전엔 우리 태양계의 여덟 번째 행성은 흐릿한 점으로만 알려져 있었다. 하지만 1989년 지금으로부터 약 34년 전 미국 항공 우주국 나사(NASA)의 보이저2호가 해왕성을 지나쳐 이 푸른 가스 행성의 근접 사진을 포착했다. 보이저 2호는 해왕성과 천왕성의 외행성을 방문한 유일한 우주선이 되었다.
1977년 탐사선이 발사되었을 때 행성의 정렬 때문에, 네 개의 거대한 외행성들은 모두 태양의 같은 면에 정렬되어있었고 덕분에 한 행성에서 다른 한 행성으로 갈 수 있었다. 또한 우주선은 한 행성의 중력 보조 장치를 이용하여 다음 행성을 방문할 수 있었고 보이저는 4년 안에 4개의 행성을 방문할 수 있었다.
우주선이 해왕성에 천천히 접근하면서 행성은 여러 픽셀로 나타났고, 매일 조금씩 성장하는 흐릿한 파란색 점이엇는데 접근이 가까워지면서 모든 것이 바뀌게 되었다.
해왕성의 근접 통과 동안 해왕성의 자기장이 옆으로 기울어져 있다는 것을 발견했고, 그들은 목성의 대적점과 유사한 대흑점이라고 불리는 거대한 점을 발견했다. 또한 해왕성은 태양계에서 가장 빠르고 차가운 바람을 가지고 있는 것으로 밝혀졌다. 또한, 보이저 2호가 해왕성의 위성인 트리톤을 지나갈 때 과학자들은 뒤로 공전하고 있다는 사실을 알아냈고, 해왕성의 다른 위성들이 해왕성이 행성이 된 후 남은 것들로부터 형성된 것과는 달리, 트리톤은 역행 궤도로 끌려가는 포획된 물체였다. 해왕성의 근접 통과 동안 6개의 위성이 추가로 발견되기도 했다. 트리톤은 보이저 2호가 목격한 천체 중 가장 추운 천체로 화씨 영하 391도에 달했더, 표면 또한 지질학적으로 활동적인 것으로 밝혀졌는데 트리톤의 얼어붙은 질소 얼음에서 간헐천이 분출되었다.
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