Впервые за всю историю астрономических наблюдений телескоп "Джеймс Уэбб" смог зафиксировать интенсивные полярные свечения над Нептуном. Это событие знаменует собой значительный прогресс в исследовании планет-ледяных гигантов.
До этого момента ученые лишь строили предположения о наличии подобных явлений на Нептуне: косвенные признаки были замечены во время пролета аппарата "Вояджер-2" еще в 1989 году, однако убедительных доказательств получить не удавалось. Теперь же, благодаря способности телескопа воспринимать инфракрасное излучение, стало возможным не только наблюдать эти процессы, но и изучать их с невиданной ранее четкостью.
В ходе исследования был обнаружен основной индикатор полярных сияний – триводородный катион (H3+), который ранее регистрировался на Юпитере, Сатурне и Уране. Однако расположение этих свечений на Нептуне оказалось весьма своеобразным: они не сосредоточены вблизи полюсов, а наблюдаются в средних широтах, подобно расположению Южной Америки на Земле. Это обусловлено тем, что магнитное поле Нептуна имеет сильный уклон – 47 градусов по отношению к оси вращения, что приводит к уникальному взаимодействию солнечного ветра с атмосферой планеты.
Кроме того, телескоп зафиксировал неожиданное понижение температуры в верхних слоях атмосферы Нептуна. В 2023 году температура оказалась более чем вдвое ниже той, что была зарегистрирована во время миссии "Вояджер-2". Это объясняет, почему сияния оставались незамеченными на протяжении столь долгого времени – их яркость оказалась значительно меньше ожидаемой.
Полученные данные помогут астрономам глубже понять особенности магнитного поля Нептуна и то, как оно взаимодействует с солнечным ветром. В перспективе ученые намерены продолжить изучение планеты в течение всего солнечного цикла, что может раскрыть тайну происхождения необычного магнитного поля Нептуна и его дальнейшего развития.
Результаты исследования опубликованы в Nature Astronomy.
Изображения на обложке: слева — улучшенное цветное изображение Нептуна с космического телескопа «Хаббл» НАСА. Справа — изображение, объединенное с данными с космического телескопа «Джеймс Уэбб» НАСА. Голубые пятна, представляющие полярное сияние, и белые облака — это данные с ближнего инфракрасного спектрографа Уэбба (NIRSpec), наложенные поверх полного изображения планеты с широкоугольной камеры 3 Хаббла. Источник: webbtelescope.org
