Телескоп Джеймс Уэбб открыл полярные сияния на Нептуне

Космический телескоп Джеймс Уэбб (JWST) впервые запечатлел полярные сияния на Нептуне, что стало важным прорывом в изучении ледяных гигантов Солнечной системы. До этого момента полярные сияния были зафиксированы на Юпитере, Сатурне и Уране, но Нептун оставался последней неисследованной планетой в этом аспекте. Хотя первые намеки на полярную активность были обнаружены ещё в 1989 году аппаратом Voyager 2, подтвердить их существование удалось только благодаря уникальной чувствительности телескопа JWST в ближнем инфракрасном диапазоне.

Одним из ключевых открытий стало обнаружение линии излучения тригидрогенного катиона (H₃⁺), который является маркером полярных сияний у газовых гигантов. Этот ион образуется в верхних слоях атмосферы при взаимодействии заряженных частиц с магнитным полем планеты. На изображениях JWST свечение представлено голубыми пятнами, что позволило визуализировать явление, ранее остававшееся неуловимым для наземных телескопов.

Особенность нептунианских полярных сияний заключается в их необычном расположении. В отличие от Земли, Юпитера и Сатурна, где сияния сосредоточены вблизи полюсов, на Нептуне они наблюдаются в средних широтах.

Это связано с уникальной конфигурацией магнитного поля планеты, которое наклонено на 47 градусов относительно оси вращения. Такое смещение приводит к тому, что области сближения магнитных линий с атмосферой находятся далеко от географических полюсов.

Другое важное открытие касается температуры верхней атмосферы Нептуна. Данные JWST показали, что с 1989 года, когда ее измерил Voyager 2, она понизилась на несколько сотен градусов. Это резкое похолодание может объяснить, почему полярные сияния оставались незамеченными так долго — их интенсивность напрямую зависит от температуры, и в более холодной атмосфере они становятся значительно слабее.

Полученные результаты открывают новые перспективы для изучения Нептуна. Астрономы планируют продолжить наблюдения в течение полного 11-летнего солнечного цикла, чтобы понять, как изменения солнечной активности влияют на атмосферу и магнитное поле планеты. Кроме того, эти данные подчеркивают важность инфракрасных инструментов для будущих миссий к Урану и Нептуну, которые помогут раскрыть тайны их ионосфер и магнитосфер.

Исследование, проведенное под руководством Хенрика Мелина и Хайди Хаммел, не только заполнило пробел в изучении полярных сияний Солнечной системы, но и предоставило новые данные для понимания динамики атмосферы ледяных гигантов. Опубликованные в журнале Nature Astronomy, эти результаты демонстрируют, как современные технологии, такие как телескоп Джеймс Уэбб, расширяют границы наших знаний о дальних уголках космоса.