«Джеймс Уэбб» сделал историческое открытие, впервые запечатлев полярные сияния на Нептуне
Впервые космический телескоп НАСА «Джеймс Уэбб» запечатлел яркое полярное сияние на Нептуне. Полярные сияния возникают, когда энергичные частицы, зачастую выброшенные Солнцем, взаимодействуют с магнитным полем планеты и входят в верхние слои ее атмосферы, где их энергия превращается в характерное свечение. Результаты были опубликованы в Nature Astronomy.
Ранее космический аппарат Voyager 2 заметил намеки на такую активность в 1989 году, однако получить четкие изображения и подтвердить наблюдения удавалось только на Юпитере, Сатурне и Уране. Нептун долго оставался «недостающим звеном» в исследовании полярных сияний гигантских планет.
Как объяснил ведущий автор исследования Хенрик Мелин:
«Оказалось, что визуализация полярных сияний на Нептуне была возможна только с чувствительностью «Уэбба» в ближнем инфракрасном диапазоне. Было так волнительно не только увидеть полярные сияния, но и детализация их сигнатуры действительно потрясла меня.»
Помимо изображения, ученые получили спектр планеты, который позволил изучить состав и измерить температуру верхней атмосферы (ионосферы). Впервые обнаружена заметная линия излучения, свидетельствующая о присутствии катиона тригидрогена (H₃⁺) — молекулы, часто возникающей в результате полярных сияний. На снимках сияние выглядит в виде голубых пятен, расположенных не только на полюсах, но и в средних широтах Нептуна. Это необычно, ведь магнитное поле Нептуна, впервые обнаруженное Voyager 2, наклонено на 47° относительно оси вращения, что и объясняет такое распределение.
Еще одна важная деталь исследования — измерение температуры верхней атмосферы Нептуна.
«Я был поражен — верхняя атмосфера Нептуна охладилась на несколько сотен градусов. На самом деле, температура в 2023 году была чуть более половины от температуры 1989 года», — отметил Мелин.
Это резкое охлаждение, по мнению ученых, является одной из причин того, что полярные сияния на Нептуне оставались незамеченными так долго.
Эти революционные наблюдения открывают новое окно в изучении магнитных полей и атмосферы ледяных гигантов. Они помогут понять, как магнитное поле Нептуна взаимодействует с солнечными частицами в отдаленных уголках Солнечной системы. Планируется продолжить наблюдения за Нептуном на протяжении полного солнечного цикла — 11 лет, что может пролить свет на происхождение странного магнитного поля планеты.
