Вперше за майже три десятиліття спостережень хмари на Нептуні майже зникли. Це демонструє серія зображень планети, які робилися протягом 1994-2022 років фахівцями обсерваторії Кека на Гаваях, а також знімки з космосу, зроблені телескопом NASA Габбл. Їх залишилося зовсім трохи на південному полюсі.
Спостереження науковців підтверджують зв’язок між зникненням хмар на Нептуні та сонячним циклом, що звучить дивовижна, адже Нептун є найвіддаленішою від Сонця великою планетою й отримує лише 1/900 частину сонячного світла у порівнянні з тим, що ми отримуємо на Землі.
Астрономи виявили, що велика кількість хмар, які зазвичай спостерігаються в середніх широтах крижаного гіганта, почала зникати у 2019 році, і загалом хмарна активність знизилася протягом декількох місяців. “Навіть через чотири роки хмари не повернулися до свого колишнього рівня, – говорять науковці. – Це надзвичайно захоплююче і несподівано, особливо з огляду на те, що попередній період низької хмарної активності Нептуна не був таким потужним і тривалим”.
Щоб відстежити еволюцію зовнішнього вигляду Нептуна, астрономи проаналізували знімки, зроблені за допомогою ближньої інфрачервоної камери другого покоління (NIRC2) обсерваторії Кека в поєднанні з системою адаптивної оптики (з 2002 року), а також вивчали спостереження з Лікської обсерваторії (2018-2019 роки) і космічного телескопа Габбл (з 1994 року).
Дані виявили інтригуючий зв’язок між змінами в хмарному покриві Нептуна та сонячним циклом – періодом, коли магнітне поле Сонця змінюється кожні 11 років, спричиняючи коливання рівня сонячної радіації. Коли Сонце випромінює інтенсивніше ультрафіолетове світло, зокрема, сильне випромінювання водню Лайман-альфа, приблизно за два роки на Нептуні з’являється більше хмар. Команда також виявила позитивну кореляцію між кількістю хмар і яскравістю крижаного гіганта від відбитого від нього сонячного світла.
“Ці дані дають нам найсильніший доказ того, що хмарний покрив Нептуна корелює з сонячним циклом, – говорять вчені. – Наші результати підтверджують теорію про те, що сонячні ультрафіолетові промені, коли вони достатньо сильні, можуть запускати фотохімічні реакції, які створюють хмари на Нептуні”.
Зв’язок між сонячним циклом і хмарною погодою на Нептуні випливає з 2,5 циклів хмарної активності, зафіксованих за 29 років спостережень за Нептуном. За цей час відбивна здатність планети зросла у 2002 році (максимум яскравості), потім потьмяніла (мінімум яскравості) у 2007 році, знову стала яскравою у 2015 році, а потім потьмяніла у 2020 році до найнижчого рівня за всю історію спостережень. Саме тоді зникла більшість хмар.
Зміни яскравості Нептуна, спричинені Сонцем, схоже, відбуваються відносно синхронно з появою і зникненням хмар на планеті. Але для остаточного розкриття цієї кореляції потрібно перевірити ще деякі фактори. Наприклад, хоча збільшення ультрафіолетового світла може призвести до появи більшої кількості хмар і серпанку, воно також може затемнити їх, тим самим зменшивши загальну яскравість Нептуна. Бурі на Нептуні впливають на хмарний покрив, а отже, можуть ускладнювати дослідження кореляції з сонячним циклом. Вчені продовжують спостереження, щоб з’ясувати, як довго триватиме нинішня майже повна відсутність хмар.
Це відкриття стало частиною захоплюючих спостережень за надзвичайно активною атмосферою Нептуна. Вона складається з хмар метану, що розганяються вітрами з майже надзвуковою швидкістю. “Захоплююче мати можливість використовувати телескопи на Землі для вивчення клімату світу, віддаленого від нас більш ніж на 2,5 млрд миль”, – говорять астрономи обсерваторії Кека.
Дослідницька група продовжує відстежувати хмарну активність Нептуна. Останні знімки, зроблені в червні 2023 року, були отримані в той самий час, коли телескоп NASA імені Джеймса Вебба робив знімки в ближньому і середньому інфрачервоному діапазонах. “На останніх знімках ми побачили більше хмар, особливо в північних широтах і на великих висотах, як і очікувалося через збільшення потоку сонячного ультрафіолету за останні 2 роки”, – сказав де Патер.
Об’єднані дані дозволять провести подальші дослідження динамічного зовнішнього вигляду Нептуна, що, своєю чергою, може допомогти астрономам поглибити розуміння не тільки Нептуна, але й екзопланет.
Читайте також: