Космічному телескопу James Webb (JWST) вдалося вперше в історії зазнімкувати полярні сяйва на Нептуні. Донедавна їхнє існування було лише припущенням.
Полярні сяйва на Нептуні
Полярні сяйва виникають, коли заряджені частинки, що випускаються Сонцем, потрапляють у магнітне поле планети та, врешті-решт, вдаряються об верхні шари атмосфери. Енергія, що вивільняється під час цих зіткнень, створює характерне світіння.
У минулому астрономи успішно фіксували полярні сяйва на трьох із чотирьох планет-гігантів: Юпітері, Сатурні та Урані. Нептун залишався відсутнім шматочком пазла. У вчених були непрямі свідчення існування сяйв, але не було їх прямого підтвердження.
Завдання вдалося вирішити завдяки JWST. У 2023 році він провів спостереження Нептуна в ближньому інфрачервоному діапазоні. JWST не тільки вдалося вперше зафіксувати світіння від полярних сяйв (на знімку воно позначене синьо-зеленим кольором), а й отримати спектр верхніх шарів атмосфери планети. У ньому було виявлено надзвичайно помітну емісійну лінію, що свідчить про наявність триатомного іона водню, який утворюється під час полярних сяйв.
Полярні сяйва на Нептуні помітно відрізняються від того, що ми звикли бачити на Землі або навіть на Юпітері чи Сатурні. Замість того щоб обмежуватися північним і південним полюсами планети, вони розташовані в її середніх широтах. Це пояснюється дивною природою магнітного поля Нептуна, яке нахилене на 47 градусів щодо осі його обертання. Оскільки полярні сяйва виникають там, де магнітні поля сходяться в атмосфері планети, на Нептуні вони розташовані далеко від полюсів.
Похолодання атмосфери Нептуна
Уперше з часів прольоту Нептуна апаратом Voyager 2 у 1989 році, JWST також виміряв температуру верхніх шарів його атмосфери. Отримані телескопом результати пояснюють, чому полярні сяйва восьмої планети так довго залишалися прихованими від астрономів.
Річ у тім, що астрономи передбачали інтенсивність сяйв, ґрунтуючись на даних Voyager 2. Однак виявилося, що за останні 35 років верхні шари атмосфери Нептуна охололи на кілька сотень градусів. Нижча температура відповідає слабшим, ніж очікувалося, сяйвам. Різке похолодання також свідчить про те, що ця область атмосфери може сильно змінюватися, попри те, що планета розташована більш ніж у 30 разів далі від Сонця, ніж Земля.
Астрономи сподіваються вивчати Нептун за допомогою JWST протягом повного циклу сонячної активності. Ці дані можуть дати уявлення про походження химерного магнітного поля планети й навіть пояснити, чому воно так нахилене.
Ви також можете почитати про те, як JWST зумів виявити полярні сяйва на коричневому карлику.
