Teleskop Webba przyłapał Neptuna na ukrywaniu pierścieni. Co dalej z delikwentem?

Neptun to pełen mroku gazowy olbrzym, który trzyma się z dala od Słońca. Krąży wokół niego po ciemnych peryferiach Układu Słonecznego, kryjąc się dodatkowo za porządną warstwą metanu. Dostrzec go z Ziemi jest niezwykle trudno, a wycieczkę w jego stronę podjęły dotychczas tylko sondy Voyager. Jak przyłapał go Teleskop Webba i co ukrywa ósma planeta od Słońca?

Jak wygląda Neptun na zbliżeniu z Teleskopu Webba?

Teleskop Webba z namierzeniem Neptuna nie miał większego problemu. Ten gazowy olbrzym jest 17 razy większy od Ziemi, ale chowa się przed nami, krążąc wokół Słońca na dystansie 30 razy większym, niż ten utrzymywany przez naszą planetę. Z pozycji wielu obserwatoriów jest więc wyzwaniem ponad możliwości, ale Webb jest dobrze przygotowany na takie okazje. Upodobanie do mroku i odległość nie przeszkodziły mu w pokazaniu nam Neptuna w zupełnie nowym świetle.

Obrazowanie Neptuna przez NIRCam Teleskopu Webba

Zbliżenie na Neptuna to przede wszystkim pierwszy obraz jego pierścieni zarejestrowanych w podczerwieni. To ogromna różnica względem poprzednich obserwacji, które miały miejsce w 1989 roku. Przebywająca wtedy w okolicach Neptuna sonda Voyager dostarczyła nam taki ich obraz:

Układ pierścieni Neptuna, pokazany w dwóch ekspozycjach trwających po około 10 minut każda

Różnica w jakości i precyzji jest tak ogromna, że dzięki obserwacji Webba udało się dostrzec nawet nieznane dotychczas słabe pierścienie, niemal bezpośrednio graniczące z atmosferą Neptuna. Nowości jest jednak więcej.

Co nowego wiemy o atmosferze Neptuna dzięki Teleskopowi Webba?

Atmosfera Neptuna zawiera bardzo dużo metanu. Gaz ten silnie pochłania światło widzialne, ale także wykorzystywane przez NIRCam czerwone i podczerwone. Planeta powinna być więc czarna, a nie niebieska. Oddanie rzeczywistych kolorów Neptuna nie pozwoliłoby nam jednak dostrzec kilku nieznanych zjawisk atmosferycznych.

Istotne są na przykład jasne smugi i plamy reprezentujące lodowe obłoki, obecne w górnych warstwach atmosfery tej tajemniczej planety. Chociaż barwy są przekłamane, możemy zobaczyć, że obszary te odbijają światło słoneczne bardziej, niż otoczenie. W ten sposób dowiadujemy się czegoś nowego na temat wiru, który występuje na południowym biegunie Neptuna.

Porównanie obrazów Neptuna z różnych obserwatoriów kosmicznych

W porównaniu z wcześniejszymi obserwacjami Webb wypatrzył w jego okolicach pas chmur na dużych szerokościach geograficznych.

Ciekawą nowością na mapie Neptuna jest także charakterystyczna, jasna linia w pasie równikowym planety. Jej także nie dostrzeżemy w świetle widzialnym, ale Webb posługując się podczerwienią, zlokalizował w tym obszarze wyższą temperaturę.

Z wstępnych ustaleń wynika, że może być to rodzaj centrum atmosferycznego Neptuna. Równikowy przebieg linii pozwala przypuszczać, że jest to obszar opadania atmosfery, który powoduje jej ogrzanie. Nie ustalono jednoznacznych przyczyn tego zjawiska, ale różnica w temperaturach sąsiadujących ze sobą gazów jest wystarczająca, aby była przyczyną niezwykle silnych burz i wiatrów.

Jak wygląda otoczenie Neptuna z perspektywy Teleskopu Webba?

Duże nadzieje budzi też obraz otoczenia Neptuna, zarejestrowany przez Teleskop Webba.  Podczas pierwszych obserwacji udało mu się uchwycić go w towarzystwie siedmiu z czternastu znanych księżyców planety: Galatei, Naiady, Thalassa, Despiny, Proteusa, Larisy i niezwykle jasnego Trytona.

Neptun oraz jego księżyce zaobserwowane przez Teleskop Webba

Ten ostatni to bardzo interesujący obiekt, któremu przydałaby się obserwacja pozbawiona pierwszoplanowej roli Neptuna. Ogromna jasność Trytona nie jest bowiem zaskoczeniem. Wynika z faktu, że odbija on około 70% światła słonecznego przeznaczonego dla planety. Neptun nie jest tak jasny, ponieważ „gasi” go absorpcja metanu na tych długościach fal bliskiej podczerwieni. Przyjrzenie się Trytonowy bardziej szczegółowo, może odpowiedzieć nam na zagadkę jak znalazł się w otoczeniu Neptuna. 

Aktualne astronomowie zakładają, że Tryton jest przybyszem z pasa Kuipera. Jego budowa nie jest jednak dobrze znana i pomysł na jego pochodzenie wynika głównie ze stylu w jakim krąży on wokół Neptuna. Tryton upodobał sobie orbitę wsteczną, co powoduje, że mógł zostać „przechwycony” przez grawitację planety. Potwierdzenie tego faktu oraz jego okoliczności wymagają jednak dalszych badań, a Webb jest obecnie najlepszym kandydatem na odkrywcę.

Źródło:NASA, ESA