Уперше в історії зроблено знімки полярного сяйва на Нептуні

Учені давно підозрювали, що на крижаному гіганті Нептуні можна побачити полярні сяйва. Про це свідчили дані, зібрані зондом "Вояджер-2", а також спостереження за аналогічною активністю на Юпітері, Сатурні та Урані, пише Space.com.

Але полярні сяйва Нептуна залишалися невловимими до того, як космічний телескоп Джеймса Вебба не звернув свій погляд на планету.

"Виявляється, насправді отримання зображень полярної активності на Нептуні було можливе тільки з чутливістю Вебба в ближньому інфрачервоному діапазоні. Було приголомшливим не тільки побачити полярні сяйва, а й спостерігати приголомшливу деталізацію, чіткість сигнатури", — каже Генрік Мелін із Нортумбрійського університету, який брав участь у дослідженні.

За словами вчених, природа полярних сяйв на Нептуні дуже відрізняється від того, що можна спостерігати на Землі, Юпітері та Сатурні. Там полярні сяйва зазвичай з'являються тільки на полюсах. Це відбувається тому, що їхні магнітні поля відносно добре вирівняні з осями обертання, направляючи заряджені частинки сонячного вітру до полярних регіонів.

У цей же час у Нептуна магнітне поле сильно нахилене і зміщене, тому полярні сяйва на планеті з'являються в дуже несподіваних місцях, наприклад, у середніх широтах.

Унікальні спостереження за полярними сяйвами Нептуна стали можливими завдяки спектрографу ближнього інфрачервоного діапазону (NIRSpec) космічного телескопа Джеймса Вебба. Цей прилад аналізує світло, яке поглинається або відбивається від небесних об'єктів.

У випадку з Нептуном, інструмент NIRSpec зробив знімки іоносфери планети — електрично зарядженого шару її верхньої атмосфери, схожого на іоносферу Землі, де формуються полярні сяйва.

Інструмент телескопа зафіксував викиди тригідрогенного катіона (H₃⁺), який є найпоширенішим іоном у Всесвіті. Він відіграє вирішальну роль у планетарних полярних сяйвах.

"Цей іон був присутній на всіх газових гігантах — Юпітері, Сатурні та Урані, і ми очікували побачити те ж саме на Нептуні, оскільки ми досліджували планету впродовж багатьох років за допомогою найкращих наземних установок. Тільки за допомогою Вебба ми нарешті отримали це підтвердження", — пояснює вчений з команди телескопа Джеймса Вебба Гайді Хаммель.

Вченим також вдалося виміряти температуру на Нептуні, що робили востаннє під час прольоту "Вояджера-2" в серпні 1989 року.

"За цей час верхня атмосфера Нептуна охолола на кілька сотень градусів. Фактично, зараз температура Нептуна становить лише половину від температури 1989 року", — зазначають учені.

Таке зниження температури на планеті може пояснювати, чому полярні сяйва були такими невловимими. Річ у тім, що полярні сяйва виникають, коли заряджені частинки збуджують атмосферні гази, змушуючи їх випромінювати світло. При цьому високі температури означають більш енергійні частинки та високу частоту зіткнень, що призводить до більш яскравих полярних сяйв. Значно нижча температура знизить щільність енергійних іонів, що призведе до слабших викидів, які складніше виявити.

Астрономи продовжать вивчати Нептун за допомогою JWST, сподіваючись отримати глибше уявлення про найдивнішу планету нашої Сонячної системи.

Нагадаємо, вчені з'ясували справжній колір Нептуна. Нове дослідження спростовує загальноприйняту думку про те, що Нептун має темно-синій колір.