Данные показали, что, несмотря на наступление лета в южном полушарии, последние два десятилетия на большей части планеты постепенно холодало. Между 2003 и 2018 годами глобальная средняя температура Нептуна упала на 8°C. 

Затем в течение двух последних лет наблюдений астрономы неожиданно зарегистрировали резкое потепление в районе южного полюса Нептуна – между 2018 and 2020 гг. температура быстро поднялась на 11°C. Хотя о существовании тёплого околополярного циклона на Нептуне известно уже много лет, прежде на полюсе планеты никогда не наблюдалось столь быстрого потепления.

“Наши данные покрывают менее половины нептунианского лета, поэтому никто не ожидал увидеть столь сильных и быстрых изменений”, – говорит соавтор работы Гленн Ортон (Glenn Orton), ведущий научный сотрудник Лаборатории реактивного движения Калтеха (JPL) в США.

Астрономы измеряли температуру Нептуна при помощи тепловизоров, регистрирующих инфракрасное тепловое излучение астрономических объектов. Для анализа данных группа объединила все существующие изображения Нептуна, полученные с наземными телескопами за последние двадцать лет. Учёные исследовали инфракрасное излучение слоя атмосферы Нептуна, называемого стратосферой. Это позволило группе построить картину температуры Нептуна и её изменений в течение части лета в южном полушарии планеты.

Так как Нептун удалён от Солнца примерно на 4.5 миллиарда километров, на нём очень холодно: средняя температура достигает примерно –220°C. Измерить такую температуру с Земли – непростая задача. “Эти исследования возможны только с высокочувствительными инфракрасными камерами, установленными на больших телескопах, таких, как VLT, способных получать чёткие изображения планеты – а этими инструментами мы располагаем всего около двадцати лет”, – говорит соавтор работы Ли Флетчер (Leigh Fletcher), профессор Лестерского университета.

Примерно треть всех полученных снимков сделана при помощи камеры прямых снимков и спектрометра среднего инфракрасного диапазона VISIR (VLT Imager and Spectrometer for mid-InfraRed) на телескопе ESO VLT в чилийской пустыне Атакама. Благодаря большому размеру главного зеркала телескопа и высоте, на которой он установлен, полученные данные имеют очень высокое качество и разрешение. Это наиболее чёткие изображения Нептуна. Группа также воспользовалась данными Космического телескопа Спитцера (NASA) и снимками, сделанными телескопом Gemini South в Чили, а также телескопами «Субару», Кека и Gemini North, установленными на Гавайских островах. 

Изменения температуры на Нептуне оказались совершенно неожиданными, и астрономы пока не знают, что могло их вызвать. Их причиной могли быть химические процессы в стратосфере Нептуна, случайные погодные изменения, или даже солнечный цикл. Чтобы выяснить причину температурных колебаний, в ближайшие годы понадобятся новые наблюдения. Наземные телескопы будущего, такие, как Чрезвычайно Большой телескоп ESO (ELT), смогут наблюдать подобные температурные изменения в больших подробностях, а Космический телескоп Джеймса Уэбба NASA/ESA/CSA позволит построить новые детальные химические и температурные карты атмосферы Нептуна.

“Думаю, Нептун кажется многим таким загадочным потому, что мы всё ещё так мало о нём знаем”, – говорит Роман. “Наши данные указывают на то, что атмосфера Нептуна и её изменения сложнее, чем мы себе представляем.”

Источник: пресс-релиз Южно-Европейской обсерватории