O telescópio Webb captura auroras estranhas em Netuno pela primeira vez

Mesmo em Netunoé incrível distância do solos astrônomos há muito tempo suspeitaram Aurorasembora eles nunca os tivessem visto até agora.

O Telescópio espacial James Webbuma colaboração de NASA e seu canadense e europeu espaço As contrapartes da agência finalmente capturaram imagens claras desses magníficos shows da Luz Netuniana.

“Como neptunófilo de longa data, a antecipação dessas imagens foi uma das principais razões pelas quais me tornei um cientista interdisciplinar JWST”, disse Heidi Hammel, especialista em Netuno, em uma postagem Em X. “Parabéns à equipe por realizar meu sonho!”

Mas as observações de Webb não apenas forneceram novas imagens bonitas das manchas azul esverdeadas do planeta gigante. Ele revelou como as auroras de Netuno estranhas são comparadas aos outros planetas, brilhando sobre o seu dia seguinte e não seus pólos. O Nova pesquisa foi publicado em Astronomia da natureza.

Com os dados dos telescópios espaciais de Hubble e James Webb, as auroras de Netuno são reveladas em manchas azuis esverdeadas.
Crédito: NASA / ESA / CSA / Stsci / Heidi Hammel / Henrik Melin / Leigh Fletcher / Stefanie Milam

Netuno, a cerca de 3 bilhões de quilômetros do sol, é um mundo escuro e tempestuoso, chicoteado por ventos mais rápido que a velocidade do som. Como o planeta mais distante do sistema solar, ele recebe apenas um sol de sol de Twilight, no seu alto meio -dia. Demora cerca de 165 anos para o gigante do gelo fazer um loop em torno de nossa estrela, e isso não é visível a olho nu da terra.

Por três décadas, os cientistas estudaram como JúpiterAssim, Saturnoe Urano Interaja com o espaço olhando para a luz emitida de moléculas carregadas em suas atmosferas superiores. Quando o sol explode a radiação, as partículas carregadas viajam ao longo das linhas de campo magnéticas invisíveis de um planeta. Quando essas partículas atingem gases, elas aquecem e brilham. Os resultados são exibições de luz coloridas.

Na Terra, as cores diferem dependendo do tipo de gás atmosférico e de sua altitude. O oxigênio brilha vermelho ou azul, enquanto o nitrogênio pode criar verde, azul ou rosa. As recentes fortes condições de tempestade solar – um subproduto do sol no máximo solar – estão fazendo com que Auroras, ao redor do Pólo Norte, se espalhe, permitindo que as pessoas que vivem mais ao sul as vejam.

Semelhante às temporadas de tempestades na terra, o sol experimenta um padrão climático que se repete a cada 11 anos. No início e no final deste ciclo, a atividade está mais calma. Mas a atividade solar aumenta, o clímax no meio do ciclo e fazendo com que o sol se tornasse com erupções gigantes.

A Missão Voyager 2 da NASA, a única espaçonave a visitar Netuno, não conseguiu uma imagem clara das auroras do planeta em 1989.
Crédito: Ilustração da NASA

NASA’s Voyager 2 A espaçonave encontrou dicas de Auroras em Netuno em 1989, mas os cientistas não conseguiram uma imagem clara. Usando o instrumento de infravermelho próximo de Webb em junho de 2023, eles não apenas receberam as fotos, mas também descobriram a molécula-chave encontrada em Auroras dos outros gigantes a gás, chamada cátion tri-hidrogênio. Essa detecção confirma que os mesmos processos estão ocorrendo em Netuno.

Webb preencheu muitas lacunas deixadas pela Voyager 2, a única espaçonave a visitar o planeta. Em 2022, o telescópio capturou os anéis fantasmagóricos de Netuno e revelou um bando de nuvens em torno de um vórtice conhecido no Polo Sul do planeta pela primeira vez.

Mas a missão Voyager 2 descobriu a natureza estranha do campo magnético de Netuno, inclinado em um ângulo íngreme. Ao contrário do campo magnético constante da Terra, as mudanças de Netuno e torções. Como os auroras ocorrem onde os campos magnéticos convergem com a atmosfera de um planeta, o de Netuno está longe de seus pólos.

“Aurora de Netuno brilha sobre latitudes comparáveis ​​à América do Sul na Terra”. Hammel disse. “Isso ocorre porque o campo magnético de Netuno é seriamente inclinado do eixo de rotação do planeta (por 47 graus!) E deslocado do centro do planeta (por meio raio planetário!)”.

O Telescópio Espacial de James Webb está promovendo o conhecimento dos astrônomos sobre Netuno, como revelar os anéis fantasmagóricos do planeta em 2022.
Crédito: NASA / ESA / CSA / STSCI

A Voyager 2 também levou a temperatura da atmosfera superior de Netuno. Os cientistas de Webb ficaram surpresos ao saber que o planeta esfriou nos últimos 34 anos por centenas de graus. Agora é cerca da metade tão quente quanto em 1989.

Essa queda extrema pode ter algo a ver com por que as auroras de Netuno têm sido tão difíceis de detectar. Os cientistas assumiram que seriam tão brilhantes quanto os de alguns outros planetas, mas a atmosfera mais fria provavelmente os tornou mais fracos. A descoberta também sugere que a atmosfera de Netuno muda com mais frequência do que suas estações, que duram cerca de 40 anos, e talvez até o ciclo solar. Isso significa que outras forças misteriosas estão em jogo que eles gostariam de chegar ao fundo.

Os astrônomos planejam usar o Webb para continuar estudando Netuno em um ciclo solar completo. Eles esperam descobrir por que o campo magnético de Netuno é tão inclinado e o que o causou.