Эти случайные особенности на голубом фоне атмосферы Нептуна являются загадкой для астрономов, и новые результаты дают дополнительные подсказки относительно их природы и происхождения.

Крупные пятна — обычное явление в атмосферах планет-гигантов, наиболее известным из которых является Большое красное пятно Юпитера. На Нептуне темное пятно впервые обнаружил аппарат НАСА Вояджер-2 в 1989 году, а через несколько лет оно исчезло.

С момента первого обнаружения темного пятна меня всегда интересовало, что представляют собой эти недолговечные и неуловимые темные объекты, — говорит Патрик Ирвин, профессор Оксфордского университета (Великобритания) и ведущий исследователь исследования, опубликованного сегодня в журнале Nature Astronomy.

Ирвин и его команда использовали данные, полученные с помощью телескопа VLT ESO, чтобы исключить возможность того, что темные пятна вызваны «прояснением» в облаках. Новые наблюдения показали, что темные пятна, скорее всего, являются результатом потемнения частиц воздуха в слое ниже основного видимого слоя дымки, поскольку лед и дымка смешиваются в атмосфере Нептуна.

Прийти к такому выводу было непросто, поскольку темные пятна не являются постоянными характеристиками атмосферы Нептуна, и астрономам еще никогда не удавалось изучить их достаточно подробно. Такая возможность появилась после того, как космический телескоп NASA/ESA Hubble обнаружил несколько темных пятен в атмосфере Нептуна, в том числе одно в северном полушарии планеты, впервые замеченное в 2018 году. Ирвин и его команда немедленно приступили к его изучению с земли — с помощью прибора, идеально подходящего для таких сложных наблюдений.

Используя многоблочный спектроскопический исследователь (MUSE) VLT, исследователи смогли разделить отраженный солнечный свет от Нептуна и его пятна на составляющие цвета, или длины волн, и получить трехмерный спектр. Это позволило изучить пятно более детально, чем это было возможно ранее.

Я в полном восторге от того, что мне удалось не только впервые обнаружить темное пятно с Земли, но и впервые записать спектр отражения такого пятна, — уверяет Ирвин.

Поскольку различные длины волн проникают на разную глубину в атмосфере Нептуна, наличие спектра позволило астрономам лучше определить высоту, на которой находится темное пятно в атмосфере планеты. Спектр также позволил получить информацию о химическом составе различных слоев атмосферы, что дало команде подсказку о причинах появления темного пятна.

В ходе наблюдений был получен и неожиданный результат.

В процессе наблюдений мы обнаружили редкий тип глубоких ярких облаков, который ранее не был идентифицирован даже из космоса, — говорит соавтор исследования Майкл Вонг, научный сотрудник Калифорнийского университета в Беркли (США).

Этот редкий тип облаков появился в виде яркого пятна прямо рядом с большим основным темным пятном. Данные VLT показали, что новое «глубокое яркое облако» находится на том же уровне в атмосфере, что и основное темное пятно. Это означает, что оно представляет собой совершенно новый тип объекта по сравнению с небольшими „компаньонами“ высотных облаков метанового льда, которые наблюдались ранее.

С помощью VLT ESO астрономы теперь могут изучать подобные пятна с Земли.

Это поразительное расширение возможностей человечества по наблюдению за космосом. Сначала мы могли обнаружить эти пятна, только отправив туда космический аппарат, например, Вояджер. Затем мы получили возможность наблюдать их дистанционно с помощью Хаббла. И наконец, технологии продвинулись настолько, что мы можем наблюдать их с земли, — заключает Вонг, а затем в шутку добавляет:

Это может лишить меня работы.