Космический телескоп «Джеймс Уэбб» впервые зафиксировал полярные сияния на Нептуне. Ранее астрономы фиксировали лишь косвенные признаки этого явления, но прямые наблюдения отсутствовали. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Полярные сияния возникают при столкновении энергетических частиц от Солнца с верхними слоями атмосферы планеты. На Земле они наблюдаются преимущественно над полюсами, но на Нептуне все оказалось иначе. Ученые обнаружили, что сияния там сосредоточены в средних широтах.
Слева — улучшенное цветное изображение Нептуна с космического телескопа «Хаббл». Справа — то же изображение, объединенное с данными «Уэбба». Голубые «пятна» показывают полярное сияние. Изображение: NASA, ESA, CSA, STScI, Heidi Hammel (AURA), Henrik Melin (Northumbria University), Leigh Fletcher (University of Leicester), Stefanie Milam (NASA-GSFC)
Эта особенность связана с уникальной геометрией магнитного поля ледяного гиганта: оно наклонено под углом 47° к оси вращения планеты. Из-за этого устройства магнитного поля полярные сияния на Нептуне сильно отличаются от тех, что наблюдаются на Земле и других гигантских планетах.
Наблюдение стало возможным благодаря чувствительным приборам телескопа. Ученые получили детальные изображения голубоватого свечения, а также зафиксировали спектр с характерной линией тригидрогенного катиона (H₃⁺) — надежного индикатора полярной активности.
Наблюдения «Уэбба» также выявили резкое похолодание верхних слоев атмосферы Нептуна. По сравнению с данными, собранными зондом «Вояджер — 2» в 1989 году, температура снизилась более чем вдвое. Это может объяснить, почему ранее полярные сияния на Нептуне не удавалось обнаружить: при низких температурах они должны быть менее яркими.
Астрономы продолжат наблюдения в течение полного 11-летнего солнечного цикла, чтобы проследить за изменениями сияний и лучше понять природу магнитного поля планеты, а также механизм взаимодействия солнечного ветра с ее атмосферой.
