De atmosfeer van Neptunus: samenstelling, klimaat en weer

Neptunus is de achtste en laatste planeet van ons zonnestelsel. De planeet heeft een atmosfeer die vergelijkbaar is met de atmosfeer van Uranus. De twee verst verwijderde planeten hebben een atmosfeer die door ijs wordt gedomineerd. Maar zelfs de koude lucht weerhoudt Neptunus niet van het meest extreme en heftigste weer in het zonnestelsel.

Samenstelling van de atmosfeer

De atmosfeer van Neptunus bestaat voornamelijk uit helium en waterstof en een klein percentage methaan. Dit methaan geeft Neptunus zijn heldere blauwe kleur omdat het het rode licht absorbeert en de blauwe kleuren in het spectrum reflecteert. Uranus heeft ook methaan in zijn atmosfeer maar zit er eerder groen-blauw uit. Waarom de atmosfeer van Neptunus helderder is dan die van Uranus is niet bekend.

De planeet heeft tien tot honderd keer meer methaan, ethaan en ethyn rond de evenaar dan aan de polen. Net als de andere gasreuzen heeft de atmosfeer van Neptunus sinds het ontstaan van de planeet nauwelijks veranderingen ondergaan.

Samenstelling van de atmosfeer op volume:

  • Waterstof (moleculair): 80%
  • Helium: 19%
  • Methaan: 1.5%
  • Waterstof (deuteride): 192 ppm
  • Ethaan: 1,5 ppm

Verder komt er ammoniakijs, waterijs, ammoniumwaterstofsulfide en methaanijs voor in de atmosfeer.

De lagen in de atmosfeer

De atmosfeer kan worden verdeeld in meerdere lagen waarvan er twee echt belangrijk zijn. Net zoals de andere gasreuzen is er geen vast oppervlak. Het oppervlak van de planeet is gedefinieerd als het gebied waar de druk gelijk is aan de druk op Aarde op zeeniveau.

Net boven dit theoretische oppervlak bevindt zich de troposfeer. Met het toenemen van de hoogte neemt de temperatuur van de troposfeer af. Echter in de tweede laag, de stratosfeer neemt de temperatuur weer toe met de hoogte. Dit heeft te maken met de beweging in de kern van de planeet die Neptunus meer opwarmt dan de straling van de verre zon. De volgende laag is de thermosfeer, in deze laag is de druk erg laag. De buitenste laag van de atmosfeer wordt de exosfeer genoemd.

Wolkenpatronen op Neptunus

De wolken van Neptunus variëren met de hoogte. Lage temperaturen zorgen er voor dat methaan wolken condenseren in de bovenste lagen van de atmosfeer. Wetenschappers denken dat wolken bestaande uit ammonia en waterstofsulfide kunnen bestaan bij hogere drukken. Verder naar beneden komen vermoedelijk wolken van waterstofsulfide, ammoniumsulfide, ammonia en water voor. Wolken van waterijs komen vermoedelijk voor in gebieden waar drukken van 50 bar heersen. Onder deze wolken van waterijs waarschijnlijk ook wolken van waterstofsulfide en ammonia.

In de bovenste lagen komen cirruswolken voor van bevroren methaan. Uit waarnemingen blijkt dat die regelmatig wolken bedekken die 56 kilometer lager in de atmosfeer voorkomen. Neptunus heeft verder op grote hoogtes een vorm van mist. Deze smog-achtige wolken bestaan uit koolwaterstoffen vergelijkbaar met de smog boven grote steden op Aarde.

Krachtige stormen

Met windsnelheden tot 2100 kilometer per uur kent Neptunus de meest extreme weersomstandigheden in het zonnestelsel. De winden waaien drie keer sneller dan op Jupiter en negen keer sneller dan de winden op Aarde.

Deze hoge windsnelheden leveren zeer krachtige stormen op. Toen de Voyager-2 ruimtesonde in 1989 de planeet bezocht nam deze een donkere ovale storm waar die doet denken aan de Grote Rode Vlek op Jupiter. Dit enorme weerpatroon had ongeveer de grootte van de gehele Aarde. De Grote Rode Vlek op Jupiter wordt al eeuwen lang waargenomen, de storm op Neptunus was een paar jaar later weg. Het lijkt er op dat de planeet dergelijke anticyclonale stormen iedere paar jaar genereert. Wolken worden aan of net beneden de tropopauze gegenereerd. De tropopauze is de zone tussen de troposfeer en de stratosfeer.

Het weer op Neptunus wordt voornamelijk bepaald door de hitte die uit het inwendige komt. De planeet heeft een temperatuur vergelijkbaar met die van Uranus, dit ondanks het feit dat de planeet veel verder van de Zon staat. De hogere temperatuur heeft de maken met wat eigenaardigheden in het inwendige van de planeet die mogelijk veroorzaakt zijn door een botsing tijdens het ontstaan van Neptunus.

Eerste publicatie: 16 december 212
laatste wijziging: 2 maart 2014