Neptun ist der äußerste Planet unseres Sonnensystems. Er kreist rund 30 astronomische Einheiten von der Sonne entfernt und erhält entsprechend wenig Licht und Wärme von unserem Zentralstern: Im Schnitt herrschen auf dem Eisriesen deshalb Temperaturen von minus 201 Grad Celsius. Umso erstaunlicher ist es, dass dieser Planet keine erstarrte Welt ist, sondern trotzdem eine sehr dynamische Atmosphäre besitzt. Auf ihm toben die schnellsten Stürme des Sonnensystems und seine Wolken können innerhalb weniger Tage erscheinen und wieder verschwinden oder auch Monate bis Jahre sichtbar bleiben. Überraschend sind diese rapiden Veränderungen auch deshalb, weil der Neptun 165 Jahre für einen Umlauf um die Sonne benötigt und sich seine Jahreszeiten im gemächlichen Takt von rund 40 Jahren wechseln.
Infrarotteleskope als Planeten-Thermometer
Wie die Jahreszeiten die Temperaturen und atmosphärischen Prozesse auf dem Neptun verändern, ist jedoch bisher kaum bekannt. Denn um seine Temperatur von der Erde aus zu messen, benötigt man hochauflösende Teleskope im mittleren Infrarotbereich, die als eine Art Wärmebildkamera fungieren können. „Solche räumlich genügend hoch aufgelösten Infrarotbeobachtungen wurden erst in den letzten zwei Jahrzehnten überhaupt möglich”, erklären Michael Roman von der University of Leicester und seine Kollegen. Erst seitdem können leistungsstarke Teleskope wie das Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte ESO und das Gemini South-Teleskop in Chile, sowie das Gemini North-Teleskop und die Teleskope des Keck-Observator auf Hawaii die Temperaturen des fernen Neptun genauer erfassen. Auch das Spitzer-Weltraumteleskop der NASA hat den Planeten immer wieder mit seinen Infrarotoptiken ins Visier genommen.
Diese Daten haben Roman und sein Team nun ausgewertet und so die Temperaturentwicklung des Neptun im Verlauf der letzten 17 Jahre rekonstruiert. Ihre Daten erfassen die Entwicklung der Temperaturen in der oberen Troposphäre und der unteren Stratosphäre seit 2003 und damit auch die Entwicklung seit der Sommersonnenwende auf der Südhalbkugel des Planeten im Jahr 2005. „Unsere Daten decken weniger als die Hälfte einer Jahreszeit des Neptuns ab, sodass niemand erwartet hatte, große und schnelle Veränderungen zu sehen“, sagt Co-Autor Glenn Orton vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA. Modellen zufolge müssten sich die Südhalbkugel und vor allem die Südpolarregion des Neptun aber in der zweiten Sommerhälfte allmählich erwärmen. Außerdem könnte es zunehmende photochemische Reaktionen in der Stratosphäre geben.
