Учёные сообщили об erstmaligen наблюдениях инфракрасного полярного сияния на Уране, что даёт представления о необычных магнитных полях ледяных гигантов Солнечной системы.
Полярные сияния Солнечной системы
Полярные сияния, видимые на Земле как северное и южное сияние, происходят из-за ионных явлений в атмосфере. Солнечные ветры — потоки заряженных частиц от Солнца — сталкиваются с высокоэнергетическими частицами в атмосфере. При столкновении эти частицы излучают свет, создавая красочное зрелище полярных сияний, которое иногда можно наблюдать на полюсах.
Полярные сияния встречаются не только на Земле. Их можно увидеть на других планетах Солнечной системы: Марс, Юпитер и его спутники обладают собственными полярными сияниями, но их характеристики отличаются от земных из-за состава атмосферы и особенностей взаимодействия в этих средах.
Уран впервые обнаружил ультрафиолетовые полярные сияния зонд «Вояджер-2» в 1986 году во время пролёта через этот регион. Инфракрасные полярные сияния, излучающие свет с длинами волн, превышающими длину видимого света, пока не наблюдались.
Ученые заявили о первом наблюдении инфракрасного полярного сияния на Уране, открывшем возможность изучить непонятные магнитные поля ледяных гигантов солнечной системы.
Полярные сияния в Солнечной системе
Полярные сияния северного и южного вида, видимые на Земле, возникают из-за ионных процессов в атмосфере. Солнечные ветры — потоки заряженных частиц от Солнца — столкнувшись с высокоэнергетическими частицами нашей атмосферы, излучают свет.
Полярные сияния встречаются не только на Земле. Марс, Юпитер и его спутники тоже обладают подобными явлениями, но их особенности различаются из-за состава атмосфер и взаимодействий в каждой среде.
Ультрафиолетовые полярные сияния на Уране были впервые обнаружены зондом «Вояджер-2» в 1986 году во время пролёта через этот регион. Но до сих пор не наблюдалось инфракрасных полярных сияний, излучающих свет с длинами волн, превышающими длину видимого света.
Впервые на Уране
На планетах, подобных Урану, учёные уже имели теоретические представления о формировании полярных сияний, особенно благодаря знанию состава её атмосферы. В отличие от Земли, где преобладают азот и кислород, атмосфера Урана состоит в основном из смеси водорода и гелия.
Несмотря на теоретическое понимание, наблюдать инфракрасные полярные сияния было сложно из-за нескольких причин. Долгое время на Уране не хватало мощных инфракрасных оптических приборов для регистрации этих явлений. Также искажения света атмосферой Земли затрудняли точное наблюдение Урана с её поверхности.
Недавно исследователям удалось задокументировать полярные сияния с помощью телескопа Keck II на Гавайях, крупнейшего оптико-инфракрасного телескопа на Земле. Группа исследователей сосредоточила внимание на свете, излучаемом заряженной частицей H3+.
Полярная активность привела к существенному росту плотности частиц в атмосфере Урана.
Данное явление важно для понимания аномально высоких температур этих планет-гигантов. Предполагается, что энергичные полярные сияния способствуют распределению тепла в направлении магнитного экватора планеты. Это также может помочь разгадать такие тайны, как искривленные магнитные поля Урана и Нептуна.
Подробности исследования опубликованы в журнале .