Neptú, el planeta més llunyà del sistema solar, ha captat l'interès de científics i aficionats per igual a causa dels fenòmens atmosfèrics tan extrems que hi ha. Tot i la seva llunyania, les missions espacials i els telescopis més avançats han aconseguit desentranyar molts dels seus secrets. La seva intensa coloració blava, vents supersònics i formacions climàtiques úniques fan d'aquest gelat gegant un objecte digne d'estudi profund.
Aquest article pretén armar un viatge complet per les capes, la dinàmica climàtica, la composició i l'evolució atmosfèrica de Neptú., integrant tot el coneixement actual recopilat per fonts oficials, científiques i tecnològiques. També s'abordaran les troballes recents del telescopi espacial James Webb, que ha donat nova llum sobre les aurores neptunianes i la variabilitat tèrmica de la seva atmosfera.
Com és l'atmosfera de Neptú?
L'atmosfera de Neptú és una de les més denses, fredes i ventoses de tot el sistema solar. Està composta principalment per hidrogen molecular (H2), heli (He) i metà (CH4). Aquest és el responsable del característic to blau intens que presenta el planeta, ja que absorbeix gran part de la llum vermella de l'espectre solar i reflecteix la blava.
Dins l'atmosfera, els científics han identificat diverses capes principals:
- troposfera: la capa més inferior, responsable de la majoria dels fenòmens meteorològics. Aquí és on es generen els núvols i tempestes, amb temperatures que baixen amb l'altitud.
- estratosfera: damunt de la troposfera, on les temperatures comencen a augmentar. Aquí es troben hidrocarburs com a età i acetilè formats per fotòlisi solar.
- termosfera: una capa extremadament calenta. Tot i estar tan lluny del Sol, arriba a temperatures de fins a 750 K, un fenomen encara no completament explicat.
- exosfera: la regió més externa, on els gasos atmosfèrics escapen indefinidament cap a lespai.
A l'atmosfera neptuniana també es formen núvols de diversos compostos en funció de l'altitud i la pressió. Les superiors estan fetes de metà congelat, les intermèdies d'amoníac i sulfur d'hidrogen, i, més avall, es creu que hi ha núvols de gel d'aigua, cosa que suggereix una complexitat vertical notable.
Les tempestes i vents més extrems del sistema solar
Un dels fenòmens meteorològics més famosos de Neptú és la Gran Taca Fosca, una mena de cicló de la grandària de la Terra que va ser descobert per la sonda Voyager 2 en 1989. Encara que aquesta formació va desaparèixer amb el temps, posteriorment se'n van detectar altres de similars, la qual cosa suggereix que aquests sistemes són temporals però freqüents.
Les capes de núvols poden superar els 50 km de gruix i moure's en diferents sentits depenent de la latitud, creant bandes atmosfèriques a ambdós hemisferis ia la zona equatorial. La potent energia interna del planeta, que probablement sorgeix de la calor residual de la seva formació o per processos dinàmics al nucli, alimenta aquesta atmosfera dinàmica.
L'atmosfera de Neptú presenta una estructura molt dinàmica i rica en elements. Els components principals són:
- Hidrogen: més del 80% de la composició gasosa.
- Heli: al voltant del 18%.
- Metà: aproximadament el 2%, tot i que juga un paper visual dominant.
- Altres compostos: traces d'amoníac, età, acetilè, aigua, sulfur d'hidrogen, monòxid de carboni i cianur d'hidrogen.
El metà no només és responsable del color del planeta, també intervé en processos com la formació de núvols i l'absorció de radiació infraroja. Hi ha evidències que el metà, amoníac i aigua es troben també a l'interior del planeta, formant un vast mantell fluid.
La pressió atmosfèrica a Neptú pot superar els 100 MPa, i les temperatures al cim dels núvols poden baixar fins als -218 °C. A profunditats més grans la pressió incrementa, i això permet la formació de gel fins i tot a temperatures elevades, conferint propietats exòtiques al mantell del planeta.
Estacions llargues i variabilitat climàtica extrema
Neptú experimenta estacions similars a les de la Terra, però cadascuna dura més de quatre dècades. Això és degut a la seva inclinació axial d'uns 28,3 graus ia la seva llarguíssima òrbita de 165 anys al voltant del Sol.
Durant l´estiu en un hemisferi, l´entorn atmosfèric canvia considerablement. Per exemple, a l'estiu recent de l'hemisferi sud (que va durar uns 40 anys terrestres), es va observar un increment en la densitat de núvols de metà sobre el pol sud, una conseqüència de l'escalfament estacional que va evaporar part del metà congelat cap a regions superiors.
També s'ha observat un estrany patró tèrmic: l'atmosfera superior de Neptú s'ha refredat dràsticament les darreres dècades. Segons observacions del telescopi Webb, la temperatura el 2023 era gairebé la meitat que la registrada per Voyager 2 el 1989. Aquest fenomen continua en estudi, però podria influir en la intensitat de les aurores i en l'activitat general de l'atmosfera.
Aurores a Neptú: noves troballes del telescopi Webb
El curiós de les aurores a Neptú és que no estan confinades als pols com al nostre planeta. Com que el camp magnètic del planeta està inclinat uns 47 graus respecte al seu eix de rotació, les aurores apareixen a latituds mitjanes, com si a la Terra s'observessin sobre Sud-amèrica.
A més, Webb va identificar una forta presència de l'ió H3+ a l'atmosfera alta de Neptú, un marcador clar d'activitat auroral. Aquesta detecció va ser clau perquè confirmava indirectament la temperatura de l'atmosfera superior i l'impacte que la dinàmica del camp magnètic té a la seva estructura.
Exploració i descobriments històrics sobre la seva atmosfera
Neptú va ser descobert el 1846 gràcies a càlculs matemàtics que van predir la seva existència basant-se en pertorbacions de l'òrbita d'Urà. La seva llunyania ha suposat un gran repte per estudiar-lo, però amb el temps les observacions telescòpiques i missions espacials han revelat informació notable.
El 1989, la sonda Voyager 2 va ser la primera i única a sobrevolar Neptú, proporcionant imatges detallades de la seva superfície ennuvolada, els seus anells i les llunes que ho orbiten. Gràcies a aquesta missió es van descobrir vents supersònics, tempestes com la Gran Taca Fosca i també es va confirmar l'existència d'un camp magnètic complex.
Posteriorment, telescopis com Hubble i Webb han continuat estudiant el planeta des de la Terra i l'òrbita terrestre, permetent registrar l'evolució estacional, el refredament atmosfèric i l'aparició d'aurores, així com modelar amb precisió els perfils de pressió, temperatura i composició química a diferents alçades.
L'estudi continu de Neptú no només permet entendre aquest singular planeta, sinó que també serveix de model per estudiar exoplanetes similars que orbiten altres estrelles i que presenten atmosferes riques en metà o condicions climàtiques extremes.
Neptú és un planeta que no deixa de sorprendre. La seva atmosfera acull alguns dels fenòmens més extrems de tot el sistema solar: vents velocíssims, tempestes gegantines, aurores en llocs inesperats i una dinàmica termal i química que encara planteja moltes preguntes. La informació extreta de diverses fonts aporta peces fonamentals per a aquest gran trencaclosques blau. Amb cada nova observació, anem completant de mica en mica el mapa d'un planeta que, encara que llunyà, té un paper clau en la comprensió dels mons gasosos i gelats del cosmos.
