Астрономы заметили неожиданные изменения температуры в атмосфере Нептуна

Международная команда астрономов наблюдает за атмосферой Нептуна в течение последних 17 лет. Им удалось обнаружить удивительное падение глобальной температуры, за которым последовало резкое потепление на Южном полюсе в последние годы

С экваториальным диаметром около 50 000 км Нептун является одним из самых маленьких газовых гигантов в Солнечной системе. Как и в случае с другими газовыми гигантами, непосредственно наблюдать можно только верхние слои атмосферы с несколькими большими темными пятнами, напоминающими пятна в атмосфере Юпитера.

Фото: https://zagge.ru/

Как и на Земле, на Нептуне времена года чередуются по мере того, как планета вращается вокруг Солнца. Разница, однако, в том, что при цикле в 165 лет каждый год на Нептуне длится около 40 земных лет. Лето правит южным полушарием Нептуна с 2005 года, и астрономы задаются вопросом, как изменится температура по мере приближения солнцестояния.

Исследователи измерили почти 100 снимков Нептуна, сделанных в тепловом (инфракрасном) диапазоне за 17 лет, и изучили тенденции изменения температуры в мельчайших деталях. Данные показали, что, несмотря на приход лета в южном полушарии, большая часть планеты за последние двадцать лет постепенно охлаждалась. Средняя глобальная температура на Нептуне упала на 8 °C в период с 2003 по 2018 год.

Удивительный спад, резкий рост

«Мы не ожидали таких изменений. Поскольку мы наблюдали за Нептуном в летнем полушарии, мы ожидали, что температура будет расти медленно, а не падать», — говорит Майкл Роман из Университета Лестера, ведущий автор исследования, которое было опубликовано в Planetary Science Journal.

Однако в последние годы, между 2018 и 2020 годами, астрономы были удивлены резким потеплением южного полюса планеты, когда температура повысилась на 11 °C. И, хотя теплый полярный вихрь на Нептуне известен уже много лет, такого быстрого потепления на планете еще не наблюдалось.

«Наши измерения на Нептуне охватывают менее полугода, поэтому никто не ожидал серьезных или быстрых изменений», — объясняет Гленн Ортон из Калифорнийского технологического института.

Ученые измерили температуру планеты с помощью астрономических камер, чувствительных к инфракрасному излучению. Они использовали все наземные изображения Нептуна в полевых условиях за последние два десятилетия для анализа теплового излучения, исходящего из его стратосферы. Это позволило им нанести на карту температуру и ее изменения в течение части лета в южном полушарии.

Фото: ESO/M. Roman, NAOJ/Subaru/COMICS, CC BY 4.0

Поскольку Нептун находится примерно в 4,5 миллиарда километров от Солнца, на нем очень холодно. Средняя температура планеты составляет около -220 °C, поэтому измерить ее с Земли непросто.

«Этот тип исследований возможен только с помощью чувствительных инфракрасных детекторов и больших телескопов. Они могут без проблем наблюдать за Нептуном, но такие мощные устройства стали доступны только последние 20 лет», — говорит соавтор, профессор Ли Флетчер из Лестерского университета.

Поскольку изменения температуры на Нептуне были неожиданными, астрономы пока не знают, что их вызывает. Они могут быть связаны с изменениями химического состава атмосферы Нептуна, текущим течением погоды или даже солнечным циклом. В ближайшие годы потребуются дополнительные наблюдения для выявления причин этих колебаний.