Космический телескоп «Джеймс Уэбб» зафиксировал полярное сияние на Нептуне
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» агентства NASA совершил значительный прорыв в астрономии, впервые зафиксировав яркое полярное сияние на Нептуне. Ранее, несмотря на обширные исследования, полярные сияния, которые возникают в результате взаимодействия энергоемких частиц, выбрасываемых Солнцем, с магнитным полем планеты, оставались недоступны для наблюдений на этой планете.
Объектами исследования на данной стадии ученые по праву считали Юпитер, Сатурн и Уран, однако полярные сияния на Нептуне долгие годы оставались загадкой. Как отметил ведущий автор исследования Хенрик Мелин, «визуализация полярных сияний на Нептуне была возможна исключительно благодаря высоким чувствительности телескопа „Уэбб“ в ближнем инфракрасном диапазоне». Открытие о наличии полярных сияний стало настоящим научным триумфом, так как их детали впечатляют своей четкостью.
Исторические наблюдения, осуществленные космическим аппаратом Voyager 2 в 1989 году, лишь намекали на возможное присутствие таких явлений. Однако лишь с помощью современного оборудования удалось получить полноценные изображения и спектры. Благодаря открытиям при помощи «Уэбба», ученые отметили не только визуальные феномены, но и смогли детально изучить состав верхней атмосферы Нептуна. В частности, исследуется наличие катиона тригидрогена (H₃⁺) — молекулы, образующейся в результате полярных сияний, что сигнализирует о необычном взаимодействии солнечных частиц с атмосферой планеты.
На изображениях полярное сияние представляется в виде ярких голубых пятен, располагающихся не только на полюсах, как это наблюдается на других планетах, но и в средних широтах Нептуна. Это необычное распределение связано с наклоном магнитного поля Нептуна, составленного по данным Voyager 2, который составляет 47° относительно оси вращения планеты.
Кроме того, особое внимание привлекло резкое уменьшение температуры верхней атмосферы Нептуна, зафиксированное в ходе исследования. По словам Мелина, «верхняя атмосфера охладилась на несколько сотен градусов, температура в 2023 году составляет лишь чуть более половины от температуры, зафиксированной в 1989 году». Подобные изменения могут объяснить, почему полярные сияния на Нептуне оставались невидимыми столь долго.
Эти революционные результаты открывают новые горизонты в изучении магнитных полей и атмосферы ледяных гигантов, придавая новые масштабные аспекты изучению солнечной системы. Планы дальнейших наблюдений подразумевают изучение Нептуна на протяжении одного полного солнечного цикла, что, по мнению астрономов, предоставит уникальные данные о происхождении его странного магнитного поля и взаимодействии местных атмосферных процессов с солнечными потоками. Этот прорыв в астрономии может оказать значительное влияние на наше понимание формирования и эволюции планет, а также их атмосфер.
