Космический телескоп НАСА «Джеймс Уэбб» впервые в истории успешно запечатлел северное сияние на планете Нептун в мельчайших подробностях.
Это захватывающее атмосферное явление происходит, когда заряженные частицы Солнца сталкиваются с атомами газа в атмосфере планеты, создавая завораживающее красочное свечение.
За последние несколько десятилетий астрономам удалось запечатлеть лишь мимолетные проявления полярных сияний на Нептуне — наиболее заметным из них стал пролет в 2 году космического корабля НАСА «Вояджер-1989». Но в отличие от своих соседей-газовых гигантов, таких как Юпитер, Сатурн и Уран, полярные сияния Нептуна оставались неуловимыми — пока телескоп Уэбба наконец не разгадал эту тайну.
В июне 2023 года телескоп Джеймса Уэбба использовал свой спектрограф ближнего инфракрасного диапазона для наблюдения за полярными сияниями на Нептуне с беспрецедентной точностью. Помимо изображения планеты, ученые получили спектр, который позволил им проанализировать ее состав и измерить температуру верхних слоев атмосферы (ионосферы).
В ходе революционного открытия наблюдения выявили сильное излучение иона H₃⁺ (триводородного иона), молекулы, хорошо известной своей ролью в полярных сияниях.
Удивительно, но полярные сияния на Нептуне совсем не похожи на те, что можно увидеть на Земле, Юпитере или Сатурне. Вместо того чтобы концентрироваться вокруг полюсов, как это обычно бывает, огни Нептуна появляются в средних широтах — примерно там, где на Земле расположена Южная Америка.
Исследователи связывают эту особенность со странным наклоном магнитного поля Нептуна — явлением, которое также обнаружил «Вояджер-2» в 1989 году.
Еще один сюрприз: ученым впервые с момента пролета «Вояджера-2» удалось измерить температуру верхних слоев атмосферы Нептуна. Результаты оказались ошеломляющими: с момента последнего измерения температура остыла на несколько сотен градусов, что может объяснить, почему до сих пор полярные сияния было так трудно обнаружить.
Это достижение открывает новый способ изучения взаимодействия магнитного поля Нептуна и солнечных частиц, достигающих внешних границ Солнечной системы. Теперь команда планирует наблюдать за планетой в течение полного 11-летнего солнечного цикла с помощью телескопа Джеймса Уэбба, что может раскрыть еще больше секретов об этой загадочной ледяной планете.
«Не просто само наблюдение за полярным сиянием было необыкновенным, — говорит Хенрик Мелин из Нортумбрийского университета, ведущий автор исследования, — меня поразила его четкость и детализация». »
Результаты, опубликованные в журнале Nature Astronomy, знаменуют собой захватывающий прогресс в понимании динамики атмосферы ледяных гигантов нашей Солнечной системы.
