На протяжении 17 лет международная группа астрономов отслеживает температуру атмосферы Нептуна при помощи наземных телескопов, в том числе Очень Большого телескопа Европейской Южной обсерватории (VLT ESO). За это время было обнаружено внезапное падение глобальной температуры, за которым последовало резкое потепление в районе южного полюса планеты, сообщается в пресс-релизе ESO.
«Это случилось совершенно неожиданно, — говорит главный автор статьи Майкл Роман (Michael Roman) из Лестерского университета, — так как мы наблюдали Нептун, когда в его южном полушарии начиналось лето, мы ожидали, что температура будет медленно расти, а не падать». На Нептуне, как и на Земле, в процессе его обращения по орбите вокруг Солнца меняются времена года. Однако каждое время года на Нептуне длится около 40 земных лет — ведь продолжительность одного нептунианского года составляет 165 земных. С 2005 года в южном полушарии Нептуна стоит лето, и астрономы с интересом наблюдали за тем, как менялась температура планеты после летнего солнцестояния.
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.
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.
За 17 лет наблюдений было получено почти сто тепловых инфракрасных изображений Нептуна, собранные 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 и 2020 гг. температура 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.
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.
Исследование опубликовал The Planetary Science Journal.