เช่นเดียวกับโลกยูเรนัสและเนปจูนมีฤดูกาลและพบการเปลี่ยนแปลงในรูปแบบสภาพอากาศเป็นผล แต่แตกต่างจากโลกฤดูกาลบนดาวเคราะห์เหล่านี้มีอายุนานกว่าหลายเดือนและรูปแบบสภาพอากาศเกิดขึ้นในระดับที่ไม่สามารถจินตนาการได้ตามมาตรฐานโลก ตัวอย่างที่ดีคือพายุที่เคยพบเห็นในบรรยากาศของดาวเนปจูนและดาวยูเรนัสซึ่งรวมถึงจุดมืดที่มีชื่อเสียงของเนปจูน
ในช่วงงานประจำปีของการตรวจสอบดาวยูเรนัสและดาวเนปจูนองค์การนาซ่า กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (HST) เมื่อไม่นานมานี้ได้ให้ข้อสังเกตที่เป็นปัจจุบันเกี่ยวกับรูปแบบสภาพอากาศของดาวเคราะห์ทั้งสอง นอกเหนือจากการมองเห็นพายุใหม่และลึกลับบนดาวเนปจูนฮับเบิลยังให้รูปลักษณ์ใหม่ของพายุที่มีอายุยืนยาวรอบขั้วโลกเหนือของดาวยูเรนัส ข้อสังเกตเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของ ฮับเบิลภารกิจระยะยาวเพื่อปรับปรุงความเข้าใจของเราเกี่ยวกับดาวเคราะห์ชั้นนอก
ภาพใหม่ถูกถ่ายเป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรม Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL) ระยะยาว ฮับเบิล โครงการนำโดย Amy Simon จากศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของนาซ่า ทุกปีโปรแกรมนี้รวบรวมแผนที่โลกของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะของเราเมื่อพวกเขาอยู่ใกล้โลกมากที่สุด หนึ่งในเป้าหมายสำคัญของ OPAL คือการศึกษาการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลในระยะยาวและเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นชั่วคราวเช่นการปรากฏของจุดด่างดำ
การมองเห็นพวกมันไม่ใช่เรื่องง่ายเนื่องจากจุดด่างดำเหล่านี้จะปรากฏขึ้นอย่างรวดเร็วและค่อนข้างสั้นจนถึงจุดที่บางจุดอาจปรากฏขึ้นและหายไปในช่วงเวลาหลายปีในการสังเกตของเนปจูนของฮับเบิล นี่คือเป้าหมายอีกประการหนึ่งของโปรแกรม OPAL ซึ่งก็เพื่อให้แน่ใจว่านักดาราศาสตร์จะไม่พลาดอีกหนึ่ง
จุดมืดล่าสุดนี้ซึ่งมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 11,000 กม. (6,800 ไมล์) ปรากฏขึ้นที่กึ่งกลางของดาวเคราะห์ ฮับเบิล พบครั้งแรกในเดือนกันยายนปี 2018 เมื่อซีกโลกใต้ของเนปจูนกำลังประสบกับฤดูร้อน สิ่งนี้สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของโลกซึ่งความร้อนในซีกโลกใต้ทำให้รูปแบบของสภาพอากาศมีความน่าทึ่งมากขึ้นในภาคเหนือ
ในขณะที่ยังไม่ชัดเจนว่าพายุเหล่านี้ก่อตัวอย่างไรการวิจัยใหม่โดย Simon และทีม OPAL ระบุว่าพวกเขาก่อตัวขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงสี่ถึงหกปีแล้วหายไปในช่วงสองปีที่ผ่านมา เช่นเดียวกับจุดแดงใหญ่ของจูปิเตอร์กระแสน้ำวนหมุนไปในทิศทางต่อต้านพายุไซโคลนและดูเหมือนจะขุดลอกวัสดุจากระดับลึกลงไปในชั้นบรรยากาศของน้ำแข็งยักษ์
ในความเป็นจริงการสำรวจฮับเบิลที่ได้รับตั้งแต่ปี 2559 ดูเหมือนจะบ่งชี้ว่ากระแสน้ำวนอาจพัฒนาลึกลงไปในชั้นบรรยากาศของดาวเนปจูน ในขณะเดียวกันพวกเขาก็มาพร้อมกับ "เมฆสหาย" ซึ่งปรากฏในภาพฮับเบิลว่าเป็นสีขาวสว่างไปทางขวาของคุณสมบัติมืด
เมฆเหล่านี้ประกอบไปด้วยมีเทนน้ำแข็งซึ่งเป็นน้ำแข็งเมื่อกระแสน้ำวนทำให้เกิดการไหลเวียนของอากาศโดยรอบเพื่อหันเหความสนใจจากพายุ เมฆที่บางและยาวไปทางด้านซ้ายของจุดมืดเป็นคุณลักษณะชั่วคราวที่ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของระบบพายุ สิ่งนี้เป็นจริงของดาวยูเรนัสซึ่งแสดงให้เห็นถึงเมฆหมอกที่กว้างใหญ่ปกคลุมทั่วขั้วเหนือ
ในกรณีของดาวยูเรนัสนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่านี่เป็นผลมาจากการวางแนวที่เป็นเอกลักษณ์ของดาวยูเรนัสซึ่งแกนของมันเอียงไป 90 องศาเมื่อเทียบกับเส้นศูนย์สูตรของดวงอาทิตย์ เนื่องจากดาวยูเรนัสโคจรรอบดวงอาทิตย์ได้แทบจะส่องแสงโดยตรงไปยังขั้วโลกเหนือในช่วงฤดูร้อนในซีกโลกเหนือ ในปัจจุบันดาวยูเรนัสกำลังเข้าใกล้ช่วงกลางฤดูร้อนซึ่งทำให้บริเวณขั้ว - ขั้วโลกดูเด่นขึ้น
หมวกขั้วโลกนี้อาจเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของการไหลของบรรยากาศและประกอบไปด้วยเมฆน้ำแข็งมีเธนขนาดใหญ่ที่มีขนาดกะทัดรัดใกล้กับขอบของมันในภาพ ที่มองเห็นได้คือแถบเมฆแคบ ๆ ที่ล้อมรอบโลกทางตอนเหนือของเส้นศูนย์สูตร นี่เป็นความลึกลับอีกอย่างเกี่ยวกับดาวยูเรนัสและเนปจูนซึ่งเป็นลักษณะของวงดนตรีที่ถูกกักขังอยู่ในความกว้างที่แคบเช่นนี้เมื่อดาวเคราะห์มีเจ็ตส์ลมพัดไปทางทิศตะวันตก
นี่คือกระแสน้ำวนลึกลับที่สี่ซึ่งถ่ายโดยฮับเบิลตั้งแต่ปี 1993 และที่หกนับตั้งแต่นักดาราศาสตร์เริ่มตระหนักถึงปรากฏการณ์เหล่านี้ จุดด่างดำสองจุดแรกถูกค้นพบโดย รอบโลก 2 ยานอวกาศในขณะที่มันทำการบินผ่านประวัติศาสตร์ของเนปจูนในปี 2532 ตั้งแต่นั้นมา กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล สามารถติดตามคุณสมบัติเหล่านี้ได้เนื่องจากความไวต่อแสงสีน้ำเงิน
ภาพเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของฐานข้อมูลที่เพิ่มขึ้นของสแน็ปช็อตฮับเบิลของดาวเนปจูนและดาวยูเรนัสที่ติดตามรูปแบบสภาพอากาศของดาวเคราะห์ในช่วงเวลาหนึ่ง เช่นเดียวกับที่นักอุตุนิยมวิทยาทำนายสภาพอากาศบนโลกตามแนวโน้มระยะยาวนักดาราศาสตร์หวังว่าการตรวจสอบดาวเคราะห์นอกโลกในระยะยาวของฮับเบิลจะช่วยให้พวกเขาไขปริศนาลึกลับที่ยั่งยืนเกี่ยวกับบรรยากาศของพวกเขา
การวิเคราะห์สภาพอากาศบนโลกเหล่านี้จะช่วยปรับปรุงความเข้าใจของเราเกี่ยวกับความหลากหลายของชั้นบรรยากาศในระบบสุริยะเช่นเดียวกับความคล้ายคลึงกัน ในท้ายที่สุดสิ่งนี้อาจเป็นไปได้อีกนานในการแจ้งความเข้าใจของเราเกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบและชั้นบรรยากาศของพวกมันบางทีอาจช่วยเราในการพิจารณาว่าพวกเขาสามารถช่วยชีวิตได้หรือไม่
