Космічний телескоп NASA імені Джеймса Вебба вперше зафіксував яскраве полярне сяйво на Нептуні, планеті, що розташована приблизно за 4,5 млрд км від Сонця. Ці явища виникають, коли заряджені частинки сонячного вітру потрапляють до магнітного поля планети та проходять у верхні шари атмосфери.
Щоб дізнатись останні новини, слідкуйте за нашим каналом Google News онлайн або через застосунок.
У минулому астрономи бачили натяки на можливість таких явищ на Нептуні під час прольоту “Вояджера-2” у 1989 році. Але хоча полярне сяйво вже було виявлено на Юпітері, Сатурні та Урані, астрономи довгий час не могли підтвердити їхню наявність на Нептуні.
“Виявилося, що зображення авроральної активності на Нептуні було можливе лише завдяки чутливості телескопа Вебба в ближньому інфрачервоному діапазоні, – заявив провідний автор дослідження Генрік Мелін з Нортумбрійського університету. – Це було настільки приголомшливо, що я не просто побачив полярне сяйво – деталізація і чіткість сигнатур дійсно шокували мене”.
Дані були отримані за допомогою спектрографа телескопа Вебба. Разом із зображенням планети науковці отримали спектр для характеристики складу та вимірювання температури верхніх шарів атмосфери планети. Таким чином вони вперше змогли виявити помітну емісійну лінію, що вказує на присутність катіона триводню (H3+), який може утворюватися в полярних сяйвах. На зображеннях Нептуна, отриманих Веббом, полярне сяйво виглядає як плями блакитного кольору.
“H3+ є чіткою ознакою авроральної активності на всіх газових гігантах – Юпітері, Сатурні та Урані, і ми очікували побачити те саме на Нептуні, оскільки досліджували планету протягом багатьох років за допомогою найкращих наземних засобів, – додала керівниця програми Guaranteed Time Observation Хейді Хаммель. – Тільки за допомогою такого апарату, як телескоп Вебб, ми нарешті отримали це підтвердження”.
Полярне сяйво на Нептуні помітно відрізняється від того, яке буває на Землі, і навіть від тих, що трапляються на Юпітері чи Сатурні. Вони не обмежені полюсами та відбуваються в географічних середніх широтах планети. Це можна пояснити природою магнітного поля Нептуна, яке було виявлене “Вояджером-2” у 1989 році, – воно нахилене на 47° від осі обертання планети. Оскільки полярні сяйва виникають там, де магнітні поля сходяться в атмосфері планети, полярні сяйва Нептуна знаходяться далеко від полюсів його обертання. Це відкриття допоможе вченим зрозуміти, як магнітне поле Нептуна взаємодіє з частинками, що летять від Сонця до найвіддаленіших куточків Сонячної системи.
Крім того, спостереження Вебба дозволили команді виміряти температуру верхніх шарів атмосфери Нептуна. Результати натякають на те, чому полярні сяйва Нептуна так довго були непоміченими. “Я був вражений – верхні шари атмосфери Нептуна значно охололи, – зазначив Генрік Мелін. – Насправді, температура у 2023 році становила трохи понад половину температури 1989 року”.
Протягом багатьох років астрономи прогнозували інтенсивність полярних сяйв Нептуна на основі температури, зафіксованої “Вояджером-2”. Значно холодніша температура призвела б до набагато слабших полярних сяйв. Власне, вона, ймовірно, і винна в тому, що їх так довго не виявляли. Різке похолодання також свідчить про те, що ця область атмосфери може сильно змінюватися, навіть якщо планета знаходиться більш ніж у 30 разів далі від Сонця, ніж Земля.
“Дивлячись у майбутнє і мріючи про майбутні місії до Урана і Нептуна, ми тепер знаємо, наскільки важливо мати інструменти, налаштовані на довжину хвиль інфрачервоного світла, щоб продовжувати вивчати полярні сяйва, – зазначають науковці. – Ця обсерваторія нарешті відкрила вікно в останню, раніше приховану іоносферу планет-гігантів”.
Читайте також:
- Вчені прогнозують нові відкриття після отримання набору даних з телескопа Euclid
- Телескоп Вебба вперше зафіксував вуглекислий газ в атмосферах екзопланет