Темное пятно Нептуна впервые наблюдается с Земли
В атмосфере планет-гигантов часто видны крупные пятна. Наиболее известное из них — Большое красное пятно Юпитера. На Нептуне темное пятно было обнаружено зондом НАСА «Вояджер-2» в 1989 г., но через несколько лет оно исчезло.
Теперь с помощью Очень большого телескопа ESO (VLT) астрономы наблюдали большое темное пятно в северном полушарии Нептуна, которое уже было обнаружено космическим телескопом Хаббл в 2018 году. Это первый случай наблюдения темного пятна на планете с помощью телескопа непосредственно с Земли.
Большое темное пятно Нептуна
На Нептуне и раньше были темные пятна. По наиболее распространенной гипотезе, это области низких облаков, вращающиеся в атмосфере против часовой стрелки. Однако точное происхождение и природа механизмов, поддерживающих их активность, до сих пор являются предметом исследований и споров. Известно лишь, что темные пятна не являются постоянными структурами в атмосфере Нептуна.
Патрик Ирвин, профессор Оксфордского университета (Великобритания), руководил группой при изучении данных VLT. В частности, он хотел исключить возможность того, что темные пятна вызваны разреженными облаками.
Однако новые наблюдения показывают, что темные пятна, скорее всего, являются результатом потемнения частиц воздуха при смешивании льда и пара в атмосфере Нептуна, в слое ниже основного видимого слоя дымки.
3D-спектр Нептуна благодаря MUSE
С помощью 3D-спектрографа MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer), установленного на VLT, исследователи разделили солнечный свет, отраженный Нептуном и его пятном, на различные длины волн. Для каждого пикселя прибор измеряет интенсивность света в зависимости от его цвета, или длины волны. Полученные данные представляют собой трехмерный набор, в котором для каждого пикселя изображения имеется полный спектр.
Таким образом, MUSE позволил изучить пятно более детально, чем это было возможно ранее. Поскольку различные длины волн соответствуют разным глубинам в атмосфере Нептуна, наличие спектра позволило астрономам лучше определить высоту в атмосфере планеты, на которой расположено темное пятно.
На анимации ниже показан анализ различных длин волн, который позволяет выявить различные темные и яркие особенности. Основываясь на длинах волн, на которых эти особенности наиболее заметны, астрономы могут понять, чем они вызваны и как глубоко они находятся в атмосфере Нептуна.
Странное яркое пятно рядом с пятном
В процессе анализа данных ученые также обнаружили редкий тип глубокого яркого облака, который ранее не был идентифицирован даже из космоса. Оно появилось в виде яркого пятна рядом с основным, более крупным темным пятном.
Данные VLT показывают, что это новое яркое облако находится на той же высоте в атмосфере, что и основное темное пятно. Это означает, что оно представляет собой совершенно новую структуру по сравнению с ранее наблюдавшимися небольшими облаками метанового льда на больших высотах.
Одним словом, если тайна темных пятен Нептуна частично разгадана, то у планеты еще много секретов. Если не считать этого, астрономы теперь знают, что VLT и его инструменты позволяют изучать подобные структуры непосредственно с Земли. Огромные возможности для наблюдений без космических телескопов.