Нептун уже стал ледяным гигантом, но сейчас на нем может наступить похолодание

Атмосфера ледяного гиганта еще холоднее, чем мы думали.

Отредактировано 2023-25-06
голубая планета со светлыми пятнами показывающими интересные узоры в облаках и атмосфереГлобальная температура на Нептуне может колебаться быстрее, чем считалось ранее, говорится в новом исследовании.

Нептун всегда был известен как ледяное голубое чудовище. Восьмая по удаленности планета Солнечной системы - это темное, холодное место, но теперь международная группа ученых-космистов обнаружила, что температура в толще атмосферы Нептуна может быть еще более низкой, чем считалось ранее.

Тепловые инфракрасные снимки Нептуна, сделанные за последние два десятилетия, показывают, что в 2003 году тепловая яркость уменьшилась, что свидетельствует о том, что средняя температура в стратосфере планеты - атмосферном слое, расположенном над областью, где зарождается погода, - снизилась примерно на 8 градусов Цельсия (14 градусов по Фаренгейту) за этот период времени. Результаты исследования были опубликованы 11 апреля в журнале Planetary Science.

Как и Земля, самый маленький из газовых гигантов имеет осевой наклон, что означает, что на нем четыре сезона. Поскольку Нептун находится гораздо дальше от Солнца, ему требуется больше времени, чтобы совершить полный оборот - около 165 земных лет. Это также означает, что сезон на Нептуне длится гораздо медленнее - представьте себе, что зима длится более 40 земных лет. Однако исследовательская группа из Лестерского университета и Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL) наблюдала тенденцию к похолоданию в период с 2003 по 2018 год, что является удивительно быстрым изменением температуры, учитывая продолжительность сезонов на Нептуне.

"Это изменение было неожиданным", - сказал Майкл Роман, исследователь из Университета Лестера и ведущий автор работы, в пресс-релизе университета. "Поскольку мы наблюдали Нептун в начале его южного лета, мы ожидали, что температура будет постепенно становиться теплее, а не холоднее".

график яркости тепловых изображений планеты нептун между 2003 и 2020 годами. он показывает, что яркость имеет тенденцию становиться темнее с 2003 по 2018 год, но затем начинает становиться ярчеНаблюдаемые изменения тепловой инфракрасной яркости Нептуна - показатель температуры в атмосфере Нептуна. На графике показано относительное изменение яркости теплового инфракрасного излучения из стратосферы Нептуна с течением времени для всех существующих изображений, полученных наземными телескопами. Более яркие изображения интерпретируются как более теплые. Похоже, что южный полюс стал значительно теплее только за последние несколько лет. Майкл Роман/NASA/JPL/Voyager-ISS/Джастин Коварт

Это исследование является крупнейшим на сегодняшний день обзором любопытных атмосферных температур Нептуна. Команда использовала более 95 тепловых инфракрасных наблюдений, собранных телескопами на Гавайях и в Чили с 2003 по 2020 год. Более яркие тепловые изображения означают более теплую температуру, а более темные - более холодную, и яркость планеты заметно темнеет со временем. "Наши данные охватывают менее половины нептунианского сезона, поэтому никто не ожидал увидеть большие и быстрые изменения", - отметил в пресс-релизе Гленн Ортон, старший научный сотрудник JPL и соавтор исследования.

Данные, собранные в разных частях планеты, также намекают на то, что температура может резко колебаться. Например, на южном полюсе в период с 2018 по 2020 год наблюдалось потепление в стратосфере примерно на 11 градусов Цельсия, или 20 градусов по Фаренгейту. Такой уровень полярного потепления никогда ранее не наблюдался на Нептуне, отмечают исследователи. Хотя команде еще предстоит выяснить причину этого прилива и отлива, Роман объясняет, что одной из причин может быть то, что "колебания температуры могут быть связаны с сезонными изменениями в атмосферной химии Нептуна, которые могут изменить то, насколько эффективно охлаждается атмосфера". Он также добавляет, что в этом могут быть замешаны изменения погодных условий.

Атмосфера Нептуна и глобальные температуры также могут быть подвержены влиянию 11-летнего солнечного цикла. Это когда магнитное поле Солнца меняет полюса, вызывая изменения в активности на поверхности, например, солнечные пятна. Солнечная активность обычно затихает, когда колебания приближаются к 11-летней отметке, также известной как солнечный минимум, в то время как солнечные пятна достигают пика и активность возрастает в середине периода во время солнечного максимума. Предыдущие исследования показали, что видимая яркость Нептуна связана с солнечным циклом. Теперь это исследование предоставляет дополнительные доказательства того, что солнечная активность связана с яркими облаками и колебаниями температуры.

Космический телескоп Джеймса Вебба (JWST) в конце этого года будет наблюдать за погодой, химическим составом и циркуляцией атмосферы на обоих далеких ледяных гигантах - Уране и Нептуне. Исследовательская группа надеется, что информация об атмосфере, полученная с помощью телескопа, прольет еще больше света на тайны ледяных планет.

"Атмосфера оказывается более сложной, чем мы наивно предполагали, что, неудивительно, похоже, является общим уроком, который природа преподносит ученым снова и снова", - сказал Роман агентству Рейтер. "Я думаю, что Нептун очень интригует многих из нас, потому что мы все еще так мало знаем о нем".