Космічний телескоп NASA «Джеймс Вебб» зафіксував полярну ауру на Нептуні
Космічний телескоп NASA «Джеймс Вебб» вперше зафіксував яскраву полярну ауру на Нептуні, що стало значною подією для астрономії. Полярні сяйва виникають в результаті взаємодії енергійних часток, які часто викидаються сонцем, з магнітним полем планети, потрапляючи в верхні шари атмосфери, де їхня енергія перетворюється на характерне світіння. Результати дослідження опубліковані в журналі Nature Astronomy.
Варто зазначити, що попередні спостереження, здійснені космічним апаратом Voyager 2, виявили натяки на таку активність ще в 1989 році. Однак підтвердити існування полярних сяйв на Нептуні та отримати чіткі зображення вдалося лише зараз, оскільки раніше такі свідчення були зафіксовані лише на Юпітері, Сатурні та Урані. Таким чином, Нептун довгий час залишався «пропущеною ланкою» в дослідженні полярних сяйв на гігантських планетах.
Ведучий автор дослідження Хенрик Мелін зазначив: «Візуалізація полярних сяйв на Нептуні стала можливою завдяки чутливості ‘Вебба’ в ближньому інфрачервоному діапазоні. Було захоплююче не тільки побачити полярні сяйва, а й деталі їхньої сигнатури справді вразили мене».
Крім зображення, науковці отримали спектр планети, що дало змогу вивчити склад і виміряти температуру верхньої атмосфери (іоносфери). Вперше виявилась помітна лінія випромінювання, яка свідчить про наявність катиона тригідрогену (H₃⁺) – молекули, що часто виникає внаслідок полярних сяйв. На фотографіях світло виглядає у вигляді блакитних плям, розташованих не лише на полюсах, а й у середніх широтах Нептуна. Це явище є незвичайним, оскільки магнітне поле Нептуна, вперше виявлене Voyager 2, нахилене на 47° відносно осі обертання, що пояснює таке розподілення.
Ще один важливий аспект дослідження — вимірювання температури верхньої атмосфери Нептуна. Як зазначив Мелін: «Я був вражений — верхня атмосфера Нептуна охолола на кілька сотень градусів. Насправді, температура у 2023 році була приблизно половиною від температури 1989 року». Це різке охолодження, на думку вчених, може бути однією з причин, чому полярні сяйва на Нептуні залишалися непоміченими так довго.
Ці революційні спостереження відкривають нові можливості для вивчення магнітних полів та атмосфери крижаних гігантів. Вони допоможуть зрозуміти, яким чином магнітне поле Нептуна взаємодіє з сонячними частками у віддалених куточках Сонячної системи. Планується продовжити спостереження за Нептуном протягом повного сонячного циклу тривалістю 11 років, що може пролити світло на походження незвичайного магнітного поля планети.
Цілеспрямовані дослідження таких полярних явищ не лише підвищують наше розуміння структури і динаміки планетних атмосфер, але й можуть мати суттєві наслідки для астрофізики в цілому. У найближчому майбутньому дані, отримані з «Джеймса Вебба», відіграють фундаментальну роль у наукових аналогіях, посилюючи зв’язок між сонячною активністю і кліматом далеких планет.
