Нептун остывает, и никто не знает почему

Наблюдения в течение двух десятилетий выявили неожиданное охлаждение Нептуна во время его лета. Астрономы до сих пор точно не знают, чем это вызвано, но подозревают, что определенную роль может играть солнечный цикл. Телескоп "Джеймс Уэбб" может вскоре пролить свет на эту загадку.

Нептун находится в тридцать раз дальше от Солнца, чем наша планета, и совершает один оборот вокруг нашей звезды за 165 земных лет. Сезоны гиганта также длятся гораздо дольше: более 40 земных лет каждый. За последние два десятилетия Нептун вступил в свое астральное лето. В этот период исследователи ожидали, что температура в его атмосфере немного повысится. К их большому удивлению, произошло обратное. Средняя температура фактически снизилась на 8 °C.

В этой работе под руководством Майкла Романа из Университета Лестера астрономы проанализировали результаты наблюдений в теплопроводящей инфракрасной части светового спектра, собранные с 2003 по 2018 год с помощью нескольких крупных наземных и космических телескопов.

Они обнаружили, что наблюдаемое охлаждение не было равномерным. Некоторые части планеты действительно потеплели, как и ожидалось. Измерения нептунианской стратосферы, второго по высоте слоя атмосферы, выявили повышение температуры на +11 °C в течение двухлетнего периода между 2018 и 2020 годами над южным полюсом планеты. Такое полярное потепление никогда ранее не наблюдалось на Нептуне.

Тайна, которую нужно разгадать

Поэтому эти наблюдения очень удивительны. Тем не менее следует помнить, что наблюдения за Нептуном возможны только в течение нескольких десятилетий, и астрономы на самом деле знают очень мало о сезонности планеты. "Имеющиеся у нас данные охватывают менее половины нептунианского сезона", — говорит Гленн Ортон из JPL НАСА.

Ученые пока не знают, чем вызваны эти колебания. Они могут быть связаны с сезонными изменениями в химическом составе атмосферы Нептуна, которые могут изменять эффективность охлаждения атмосферы. Одиннадцатилетний цикл солнечной активности также может сыграть свою роль. Предыдущие исследования позволили предположить, что между количеством солнечных пятен и яркостью Нептуна может существовать связь.

Исследователи надеются, что будущие наблюдения прольют больше света на эти загадки. В этом отношении телескоп "Джеймс Уэбб" окажет большую помощь. Чрезвычайная чувствительность прибора MIRI, работающего в среднем инфракрасном диапазоне, может обеспечить беспрецедентные новые карты химического состава и температур, зарегистрированных в атмосфере Нептуна, что поможет лучше определить природу этих недавних изменений.

Научные операции в обсерватории должны начаться этим летом.