وب برای نخستین بار شفق‌های نپتون را رصد کرد

این رنگ منحصربه‌فرد از ترکیب جو آن ناشی می‌شود که عمدتاً از هیدروژن، هلیوم و متان تشکیل شده است. بادهای شدید در جو نپتون می‌توانند به سرعتی بالغ بر ۲۴۰۰ کیلومتر بر ساعت برسند و این سیاره میزبان طوفانی عظیم، مشابه «لکه سرخ بزرگ» در مشتری، است. با توجه به فاصله زیاد نپتون از خورشید، جای تعجب نیست که این سیاره یکی از سردترین نقاط منظومه شمسی باشد، به طوری که دمای آن به حدود ۲۱۴- درجه سانتی‌گراد می‌رسد.

تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) ناسا اغلب نپتون را رصد می‌کند و اخیراً موفق شده است برای اولین بار فعالیت شفقی را در این سیاره ثبت کند. پیش از این، شفق‌های نپتون تنها به طور گذرا در سال ۱۳۶۸، زمانی که وویجر ۲ از کنار آن عبور کرد، مشاهده شده بودند. شفق‌های نپتون مشابه آنچه روی زمین رخ می‌دهد، زمانی شکل می‌گیرند که ذرات باردار خورشیدی در میدان مغناطیسی سیاره به دام افتاده و با لایه‌های بالایی جو برخورد کنند. این پدیده همان چیزی است که ما به‌عنوان شفق‌های قطبی شمالی (شفق‌های شمالی یا Aurora Borealis) و شفق‌های قطبی جنوبی (Aurora Australis) می‌شناسیم. در حالی که شفق‌های مشتری، زحل و اورانوس نسبتاً رایج هستند، مشاهده این پدیده در نپتون بسیار نادر بوده و این کشف جدید، گامی مهم در درک بهتر این سیاره به شمار می‌آید.

هنریک ملین، نویسنده اصلی این مطالعه از دانشگاه نورثامبریا، در این رابطه می‌گوید:
“تصویربرداری از فعالیت شفقی در نپتون تنها با حساسیت فروسرخ تلسکوپ جیمز وب امکان‌پذیر بود.”

تصاویر ثبت‌شده توسط دوربین فروسرخ نزدیک JWST (NIRCAM) یک خط طیفی قوی از کاتیون سه‌هیدروژنی (مولکولی متشکل از سه اتم هیدروژن و دو الکترون) را نشان داد که نشانه‌ای از فعالیت شفقی است. این تصاویر، نقاطی با درخشندگی فیروزه‌ای را بر سطح نپتون نمایان کرده‌اند که نشان‌دهنده شفق‌های قطبی این سیاره هستند—مشاهداتی که بدون فناوری پیشرفته تلسکوپ جیمز وب ممکن نبود.

برخلاف شفق‌های زمین، مشتری و زحل، شفق‌های نپتون در عرض‌های جغرافیایی میانی این سیاره قرار دارند، نه در نزدیکی قطب‌های آن. این پدیده احتمالاً ناشی از میدان مغناطیسی نپتون است که ۴۷ درجه نسبت به محور چرخشی آن انحراف دارد—ویژگی‌ای که نخستین بار توسط وویجر ۲ در سال ۱۳۶۸ کشف شد. این چیدمان غیرمعمول باعث می‌شود که شفق‌های نپتون در فاصله‌ای دور از قطب‌های چرخشی آن ظاهر شوند و الگوی جالبی را ایجاد کنند.

براساس این مطالعه که در ژورنال Nature Astronomy منتشر شده، دلیل اصلی مشاهده‌نشدن شفق‌های نپتون تا به امروز، دمای بسیار پایین جو آن است. این تصاویر نه‌تنها شفق‌های کم‌نظیر این سیاره را نشان می‌دهند، بلکه اطلاعات بیشتری درباره‌ی چگونگی تعامل ذرات خورشیدی با میدان مغناطیسی نپتون فراهم می‌کنند و افق تازه‌ای را برای درک فیزیک جوی غول‌های یخی می‌گشایند. اکنون تیم پژوهشی امیدوار است که با استفاده از تلسکوپ جیمز وب، فعالیت شفق‌های نپتون را در یک چرخه‌ی کامل خورشیدی مطالعه کند.