Астрономи, які використовують Дуже Великий Телескоп Європейської Південної Обсерваторії (ESO), помітили в атмосфері Нептуна дві таємничі плями. Одна з них великого розміру, друга - менша за площею.
Це перше спостереження такого роду, зроблене за допомогою телескопа на Землі. Темні плями на блакитній планеті - загадка для астрономів, хоча нові результати дають додаткові підказки про їх фізичну природу і космічне походження.
Темні плями достатньо часто зустрічаються в атмосферах гігантських планет. В першу чергу згадується Велика Червона Пляма на Юпітері.
На Нептуні першу темну пляму було виявлено космічним апаратом NASA "Вояджер-2" ще у 1989 році, але через кілька років вона зникла.
"Відтоді, як було відкрито першу темну пляму, я завжди цікавився, що ж це за короткочасні й невловимі темні утворення", - розповідає Патрік Ірвін, професор з Оксфордського університету у Великій Британії та головний дослідник статті, опублікованої 24 серпня в журналі Nature Astronomy.
Ірвін та його колеги використали дані від Дуже Великого Телескопа ESO, щоб виключити можливість того, що темні плями спричинені "просвітленням" у хмарах.
Нові спостереження вказують на те, що подібні явища, найімовірніше, можуть бути результатом затемнення частинок повітря в шарі, нижчому за основний видимий шар туману.
Найбільш просте пояснення: крижані кристали й туман змішуються в атмосфері Нептуна, породжуючи специфічні ефекти, які ми й спостерігаємо.
Дійти цього висновку було не просто, тому що темні плями не є звичними особливостями атмосфери гіганта, а науковцям ніколи раніше не вдавалося вивчати їх детально.
Можливість з'явилася після того, як космічний телескоп NASA/ESA "Габбл" виявив кілька темних плям в атмосфері планети, включно з однією в північній півкулі. Пляму зафіксували 2018 року. Ірвін та його команда негайно приступили до її вивчення із Землі - за допомогою інструменту, який ідеально підходить для подібних складних спостережень.
Використовуючи Багатоканальний Спектроскопічний Дослідник (MUSE) на Дуже Великому Телескопі ESO, вчені змогли розділити відбите від Нептуна і його плями світло на його складові кольори, або довжини хвиль, й отримати тривимірний спектр. Що дало змогу вивчити пляму більш детально, ніж раніше.
"Я абсолютно в захваті від того, що мені вдалося не тільки зробити перше відкриття темної плями із Землі, а й записати спектр відбиття такого об'єкта", - каже Ірвін.
Оскільки різні довжини хвиль проникають на різну глибину в атмосфері Нептуна, наявність спектра дозволила визначити висоту, на якій перебуває феномен. Спектр також дав інформацію про хімічний склад різних шарів атмосфери, але чому пляма виглядає темною, залишається загадкою.
Паралельно астрономи отримали маленький сюрприз.
"У процесі ми виявили рідкісний тип глибоких яскравих хмар, який ніколи раніше не був ідентифікований, навіть із космосу", - каже співавтор Майкл Вонг, дослідник із Каліфорнійського університету в Берклі, США.
Мова йде про хмари більш світлого відтінку, ніж “базова” хмара. Виявилось, що нова "глибока яскрава хмара" була на тому ж рівні в атмосфері, що й основна темна пляма.
Це означає існування абсолютно нового типу утворень порівняно з маленькими "супутниками" з високих хмар метанового льоду, які раніше спостерігались.
Завдяки допомозі Дуже Великого Телескопа ESO тепер можливо вивчати такі об'єкти, як ці плями, із Землі.
"Разючаздатність людства спостерігати за космосом. Спочатку ми могли виявляти ці плями тільки відправляючи туди космічний корабель. Потім ми отримали можливість розрізняти їх віддалено за допомогою Габбла (космічного телескопа Габбл — Альтернативна Наука).
Нарешті, технологія просунулася настільки, що дослідження стало можливим із Землі", - підсумовує Вонг, додаючи жартома:
"Це може позбавити мене роботи як спостерігача Габбла!"
Довідка:
Дуже Великий Телескоп - флагманський об'єкт для європейської наземної астрономії. Один з найефективніших оптичних телескопів, який складається з чотирьох Основних Телескопів з головними дзеркалами діаметром 8,2 метра і чотирьох рухомих Допоміжних Телескопів діаметром 1,8 метра.
ДВТ розташований на горі Паранал в пустелі Атакама в Чилі, де він спостерігає за небом з 1998 року. Обсерваторія належить Європейській Південній Обсерваторії (ESO), яка об'єднує 16 країн-членів і одного бізнес-партнера.
Європейський телескоп відомий своїми науковими досягненнями та технологічними нововведеннями. За допомогою VLT астрономи вивчали такі об'єкти, як екзопланети, чорні діри, галактики, зоряні купи, туманності, сонячна система і багато іншого.
Співробітники ESO також брали участь у першому спостереженні за гравітаційними хвилями, які виникли в результаті злиття двох нейтронних зірок.
По суті, ДВТ — це така велика дослідницька платформа, яка поєднувала свої дзеркала за допомогою спеціального приладу - інтерферометра. Неймовірна роздільну здатність і чутливість.
