Астрономы зафиксировали неожиданные изменения температуры Нептуна

562

Международная группа астрономов использовала наземные телескопы, в том числе Очень большой телескоп Европейской южной обсерватории (ESO VLT), для отслеживания температуры атмосферы Нептуна в течение 17-летнего периода. Они обнаружили неожиданное падение глобальной температуры Нептуна, за которым последовало резкое на его южном полюсе.

«Это изменение было неожиданным», — говорит Майкл Роман, научный сотрудник Университета Лестера и ведущий автор исследования. «Поскольку мы наблюдали за Нептуном в начале лета в южном полушарии, мы ожидали, что температура будет медленно повышаться, а не понижаться».

Как и Земля, испытывает смену времен года, когда вращается вокруг Солнца. Однако летний сезон на Нептуне длится около 40 лет, а один год Нептуна длится 165 земных лет. С 2005 года в южном полушарии Нептуна наступило лето, и астрономы стремились увидеть, как меняется температура после южного летнего солнцестояния.

Астрономы изучили почти 100 тепловых инфракрасных изображений Нептуна, сделанных за 17-летний период, чтобы собрать воедино общие тенденции изменения температуры планеты более подробно, чем когда-либо прежде.

Эти данные показали, что, несмотря на наступление лета, большая часть планеты за последние два десятилетия постепенно остыла. Средняя глобальная температура Нептуна упала на 8 ° C в период с 2003 по 2018 год.

Затем астрономы были удивлены, обнаружив резкое южного полюса Нептуна в течение последних двух лет их наблюдений, когда в период с 2018 по 2020 год температура быстро выросла на 11 °C. Хотя теплый полярный вихрь Нептуна известен уже много лет, такой быстрое потепление никогда ранее не наблюдалось на планете.

Астрономы измеряли температуру Нептуна с помощью тепловизионных камер, которые фиксируют инфракрасный свет, излучаемый астрономическими объектами. Для своего анализа команда объединила все существующие изображения Нептуна, собранные за последние два десятилетия с помощью наземных телескопов.

Они исследовали инфракрасный свет, излучаемый слоем атмосферы Нептуна, называемым стратосферой. Это позволило ученым составить картину температуры Нептуна и ее изменений в течение части его лета.

Поскольку находится примерно в 4,5 миллиардах километров от Солнца и он очень холодный, а средняя температура планеты достигает около -220°C, измерение ее температуры с Земли — непростая задача.

На графике показано относительное изменение яркости в тепловом инфракрасном диапазоне стратосферы Нептуна во времени
На графике показано относительное изменение яркости в тепловом инфракрасном диапазоне стратосферы Нептуна во времени для всех существующих изображений, сделанных наземными телескопами. Более яркие изображения интерпретируются как более теплые. Южный полюс, похоже, стал значительно теплее всего за последние несколько лет. © Michael Roman/NASA/JPL/-ISS

«Этот тип исследования возможен только с чувствительными инфракрасными изображениями с больших телескопов, таких как VLT, которые могут четко наблюдать за Нептуном, а они были доступны только в течение последних 20 лет или около того», — говорят ученые.

Около одной трети всех изображений были сделаны прибором Imager and Spectrometer for mid-InfraRed (VISIR) на VLT ESO в пустыне Атакама в Чили. Из-за размера и высоты зеркала телескопа он имеет очень высокое разрешение и качество данных, предлагая самые четкие изображения Нептуна.

Астрономы также использовали данные космического телескопа НАСА «Спитцер» и изображения, сделанные телескопом «Джемини Юг» в Чили, а также телескопом «Субару», телескопом Кека и телескопом «Джемини Север» на Гавайях.

Поскольку колебания температуры Нептуна были такими неожиданными, астрономы пока не знают, что могло их вызвать. Они могут быть связаны с изменениями в стратосферной химии Нептуна, случайными погодными условиями или даже солнечным циклом.

В ближайшие годы потребуются дополнительные наблюдения, чтобы изучить причины этих колебаний. Будущие наземные телескопы, такие как Чрезвычайно большой телескоп ESO (ELT), смогут более подробно наблюдать подобные температурные изменения, а космический телескоп предоставит новые беспрецедентные карты химического состава и температуры в атмосфере Нептуна.

Исследование опубликовано в The Planetary Science Journal.

Смотрите также:
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии