Учені з Лестерського університету, які більше ніж 30 років присвятили дослідженню космосу, нарешті підтвердили наявність інфрачервоного полярного сяйва на Урані. Цей прорив в науці надасть можливість глибше зрозуміти есенцію екзопланет та нашої власної планети – Землі. Виявлено, що полярне сяйво існує не лише на Землі, але й має різноманітні прояви на інших планетах
Фото: motionarray.com
Для свого дослідження астрономи використовували дані, отримані 20 років тому, які дозволили частково відповісти на питання про те, чому температура газових гігантів не збігається з прогнозами моделювань. Вони також розглядали рідкісне явище на Землі, коли північний і південний полюси змінюють свої позиції.
Чому температура Урану відрізняється від прогнозів?
До недавнього часу вчені не могли пояснити, чому газові гіганти мають температуру вищу, ніж передбачають моделі, що враховують тепловиділення від Сонця. Згідно з однією з гипотез, енергія полярного сяйва нагріває атмосферу планети та спрямовує тепло до магнітного екватора, що підвищує температуру.
Полярні сяйва зустрічаються не тільки в сонячній системі: наприклад, на Юпітері вони постійно спостерігаються в ультрафіолетовому діапазоні, як і на Марсі. На Венері полярні сяйва мають зелений колір, подібно до земних. На Меркурії відсутня атмосфера, тому сяйво утворюється завдяки рентгенівським променям від поверхневих мінералів. Ультрафіолетові полярні сяйва на Урані були вперше виявлені у 1986 році. Дослідження продовжувалось з 1992 року, а підтвердження інфрачервоного сяйва отримано тільки зараз.
Це відкриття відкриває нові перспективи для дослідження екзопланет. Більшість відомих екзопланет мають розміри та фізичні характеристики, схожі на Уран та Нептун. Вивчаючи полярні сяйва на Урані, вчені зможуть робити припущення про магнітне поле та атмосферу цих далеких світів і, як наслідок, оцінювати їхню придатність для життя.
Читайте також: Як науковці шукають розумних інопланетян: оприлюднено звіт
Інфрачервоні полярні сяйва: методика дослідження
У 2006 році обсерваторія Кека здійснила шість годин спостережень за Ураном за допомогою спеціалізованого спектрографа, що розпізнає випромінення в інфрачервоному діапазоні. Майже через два десятиліття вчені з Лестерського університету ретельно проаналізували отримані зображення на предмет наявності іонізованого триатомного водню (H3+). Інтенсивність випромінення цієї частинки варіюється залежно від температури, що дозволяє використовувати її як термометр.
Нормалізовані спектри інфрачервоного випромінювання Урану зняті у 2006 році. Фото: University of Leicester
Науковці виявили, що зростання щільності часток не призводить до підвищення температури атмосфери, що відповідає підвищенню рівня іонізації, яке спостерігається під час інфрачервоних полярних сяйв.
Читайте також: Вченим вдалось створити «штучне сонце»
“Це дослідження розширить наші знання про полярні сяйва на планетах-гігантах з льодяними поверхнями. Також це зміцнить наше розуміння планетарних магнітних полів у Сонячній системі, на екзопланетах і навіть на Землі”, – зазначає Емма Томас, головна авторка дослідження та аспірантка Школи фізики і астрономії Лестерського університету.
Також дослідження має на меті прояснити таке нечасте явище на Землі, як геомагнітне переполюсування, коли північний і південний полюси міняються місцями. Аналогічний процес відбувається на Урані щодня через його унікальне відношення обертальної осі до магнітної осі. Дослідження його полярних сяйв може дати відповіді на питання про те, чого слід очікувати на Землі під час геомагнітного переполюсування та як це вплине на штучні супутники.
Раніше ми писали про те, як виглядають галактики Чумацький Шлях і Андромеди під час злиття.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
Вчені створили «живу фарбу», яка допоможе дихати на Марсі
Вченим вдалось створити «штучне сонце»
NASA друкуватиме ракети на 3D-принтерах: відео тестування
Джерело: sciencealert.com
