В свежем выпуске журнала The Planetary Science Journal вышла статья группы астрономов, посвящённая открытию уникального транснептунового объекта — астероида 2020 VN40. Астероид ведёт себя совершенно иначе, чем остальные транснептуновые тела, находящиеся в орбитальном резонансе с Нептуном. «Это как уловить новый ритм в хорошо знакомой мелодии», — говорят учёные. Открытие обещает помочь восстановить историю орбит далёких объектов на окраине нашей Солнечной системы.

Обзор смартфона HONOR 400: реаниматор

HUAWEI Pura 80 Ultra глазами фотографа

Пять причин полюбить HONOR 400

Обзор ноутбука Acer Swift Go 14 (SFG14-63-R7T4) с процессором Ryzen 9 8945HS и OLED-экраном

Обзор рейтингового режима Warface: просто освоиться, сложно оторваться

Обзор смартфона HUAWEI Pura 80 Ultra: зум, которому нет равных

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Открытие астероида 2020 VN40 было сделано в рамках обзора LiDO (Large inclination Distant Objects), цель которого — изучение объектов с большим орбитальным наклонением к плоскости эклиптики Земли и большинства планет Солнечной системы. Такие объекты поднимаются необычно высоко и опускаются далеко вниз относительно обычных орбит. Астероид 2020 VN40 оказался гравитационно связан с планетой Нептун, несмотря на значительное удаление от неё. Так, если Нептун совершает один оборот вокруг Солнца за 164,8 земного года, то 2020 VN40 делает это за 1648 лет. В среднем астероид удаляется от Солнца на расстояние, превышающее расстояние от Солнца до Земли в 140 раз.

Орбиты Нептуна и 2020 VN40 находятся в резонансе, то есть находятся в устойчивом соотношении, при котором их движения взаимосвязаны и уравновешиваются гравитационным взаимодействием. За орбитой Нептуна есть и другие объекты, находящиеся с ним в резонансе, но 2020 VN40 кардинально отличается от всех ранее известных. Во-первых, все прочие резонансные тела движутся примерно в плоскости эклиптики. Во-вторых, они вращаются в противофазе с Нептуном: когда Нептун приближается к Солнцу, они, наоборот, максимально отдаляются.

Орбита астероида показана толстой жёлтой линией (орбиты планет-гигантов показаны белыми маленькими кружками). Источник изображения: Rosemary Pike, CfA

Астероид 2020 VN40, напротив, максимально сближается с Солнцем одновременно с Нептуном и пересекает эклиптику под большим углом. Такое поведение намекает на возможное существование других транснептуновых объектов с необычными орбитами. Поскольку все тела в Солнечной системе влияют друг на друга посредством гравитации, а это влияние хорошо описывается математическими уравнениями ещё со времён Кеплера, изучение орбит позволяет восстанавливать их эволюцию и историю Солнечной системы в целом.

«Это большой шаг к пониманию внешней части Солнечной системы, — заявила руководитель группы Розмари Пайк (Rosemary Pike) из Центра астрофизики Гарвардского и Смитсоновского университетов. — Это показывает, что объекты, на которые влияет Нептун, могут находиться в очень отдалённых областях, и даёт нам новые сведения о том, как развивалась Солнечная система».

Инфракрасная космическая обсерватория имени Джеймса Уэбба проявила себя как незаменимый инструмент для наблюдений за объектами нашей Солнечной системы. С её помощью впервые были получены снимки неуловимых полярных сияний на далёкой восьмой планете — Нептуне. Газовая атмосфера Нептуна предполагает возможность таких явлений, однако ранее они наблюдались лишь однажды — во время пролёта зонда «Вояджер-2».

HUAWEI Pura 80 Ultra глазами фотографа

Обзор смартфона HONOR 400: реаниматор

Обзор ноутбука Acer Swift Go 14 (SFG14-63-R7T4) с процессором Ryzen 9 8945HS и OLED-экраном

Обзор рейтингового режима Warface: просто освоиться, сложно оторваться

Обзор смартфона HUAWEI Pura 80 Ultra: зум, которому нет равных

Пять причин полюбить HONOR 400

Источник изображения: NASA

Особенность Нептуна в том, что его магнитное поле наклонено по отношению к оси вращения. Поэтому, если на большинстве планет полярные сияния возникают над географическими полюсами, на Нептуне они смещены и появляются в средних широтах. На снимках «Уэбба» это хорошо заметно: ионосфера планеты окрашена, но не над полюсами.

Получить снимок полярного сияния на Нептуне удалось благодаря спектрографу ближнего инфракрасного диапазона. Строго говоря, изображение является синтетическим — в обычном видимом спектре оно недоступно человеческому глазу, по крайней мере, с расстояния от Земли до Нептуна. Датчики «Уэбба» анализировали спектры и энергию заряженных частиц в ионосфере планеты, на основании которых была воссоздана картина полярного сияния в верхних слоях её атмосферы. Эта работа также стала важным напоминанием о необходимости инфракрасных датчиков для оснащения будущих миссий к далёким планетам нашей системы.

Дополнительно оценка температуры ионосферы показала, что со времён пролёта «Вояджера» — с 1986 года — она стала вдвое холоднее. Это одна из причин, по которой полярные сияния на Нептуне практически неразличимы. Понижение температуры снижает энергию частиц, замедляет их движение и, следовательно, уменьшает интенсивность свечения при столкновении частиц атмосферного газа с частицами солнечного ветра.

Наблюдение полярного сияния на Нептуне стало заключительным этапом в изучении этого явления на всех планетах Солнечной системы, обладающих атмосферой. Фактически «Уэбб» поставил точку в этой работе, предоставив окончательные доказательства существования полярных сияний на Нептуне.

Астрономы открыли две крошечные луны, вращающиеся вокруг Нептуна, и одну — вокруг Урана. В результате число известных спутников двух планет выросло до 16 и 28 соответственно. Названия новым объектам будут присвоены позже.

HUAWEI Pura 80 Ultra глазами фотографа

Обзор смартфона HONOR 400: реаниматор

Пять причин полюбить HONOR 400

Обзор смартфона HUAWEI Pura 80 Ultra: зум, которому нет равных

Обзор рейтингового режима Warface: просто освоиться, сложно оторваться

Обзор ноутбука Acer Swift Go 14 (SFG14-63-R7T4) с процессором Ryzen 9 8945HS и OLED-экраном

Источник изображения: nasa.gov

Новый спутник Урана, обнаруженный впервые более чем за два десятилетия, является, возможно, самым маленьким из себе подобных. Его диаметр составляет всего 8 км, а полный оборот вокруг своей планеты он совершает за 680 дней. Для сравнения, марсианский спутник Деймос, который считается одним из самых крохотных в Солнечной системе, имеет диаметр 13 км. Новая луна Урана пока носит название S/2023 U1, а впоследствии ей будет по традиции присвоено имя шекспировского персонажа.

Более яркий из двух новых спутников Нептуна пока будет называться S/2002 N5 — он имеет диаметр 23 км, а его период обращения вокруг планеты составляет 9 лет. Диаметр более тусклого объекта, временно носящего название S/2021 N1, составляет 14 км, а полный оборот вокруг Нептуна он совершает за 27 лет. Оба новых спутника позже получат имена в честь морских богов и нимф из греческой мифологии.

Спутник Урана S/2023 U1. Источник изображения: carnegiescience.edu

Об открытии трёх новых спутников было объявлено накануне, 23 февраля, Центром малых планет при Международном астрономическом союзе — это расположенный в американском Массачусетсе научный орган, ответственный за обозначение планет, комет и спутников в Солнечной системе. Открытие было сделано при помощи обсерваторий на Гавайях и в Чили. Совершили его научный сотрудник Института Карнеги Скотт Шеппард (Scott Sheppard), сотрудники Лаборатории реактивного движения (JPL) NASA Марин Брозович (Marina Brozovic) и Боб Джейкобсон (Bob Jacobson), Дэвид Толен (David Tholen) из Гавайского университета, Чад Трухильо (Chad Trujillo) из Университета Северной Аризоны и Патрик София Лигава (Patryk Sofia Lykawa) из японского Университета Киндай.

Новый спутник Урана был впервые обнаружен в ноябре минувшего года при помощи «Магеллановых телескопов» (Magellan Telescopes) в Чили. Открытие было подтверждено месяц спустя посредством дальнейших наблюдений и расчётных данных, предоставленных учёными JPL. Новые луны Нептуна были открыты в сентябре 2021 года. После того, как подтвердилась орбита более яркого спутника S/2002 N5, её отследили до 2003 года, но тогда объект потеряли, прежде чем успели подтвердить, что он вращается вокруг планеты. Чтобы открыть менее яркий спутник, потребовались особые условия и наблюдение через Очень большой телескоп (VLT) в Чили и обсерваторию «Джемини» (Gemini) на Гавайях. Астрономы сделали серию пятиминутных экспозиций c трёх- и четырёхчасовыми промежутками и произвели наложение снимков, получив таким образом более чёткие изображения объектов. Все три спутника имеют сильно наклонённые вытянутые орбиты — это значит, что они не возникли у своих планет, а были захвачены их гравитацией.

Первые фотографии Нептуна и Урана сделал космический зонд «Вояджер-2», пролетевший мимо них десятилетия назад. С тех пор учёных терзали смутные сомнения, почему далёкие планеты на снимках разного цвета, хотя составы атмосфер у них похожи? Уран на фотографиях предстал бледно-голубым, а Нептун — более глубокого синего цвета. Разгадали секрет британские учёные.

Обзор смартфона HONOR 400: реаниматор

Обзор ноутбука Acer Swift Go 14 (SFG14-63-R7T4) с процессором Ryzen 9 8945HS и OLED-экраном

Обзор смартфона HUAWEI Pura 80 Ultra: зум, которому нет равных

HUAWEI Pura 80 Ultra глазами фотографа

Обзор рейтингового режима Warface: просто освоиться, сложно оторваться

Пять причин полюбить HONOR 400

Истинные цвета Урана (слева) и Нептуна (справа). Источник изображения: University of Oxford

Дело в том, что камера «Вояджера-2» сделала снимки Нептуна и Урана в чуть различающихся динамических диапазонах. Вдобавок к этому снимки Нептуна прошли дополнительную обработку, что повысило их контрастность и сделало цвета более глубокими. Поэтому на первых снимках Уран предстал в аквамариновых тонах, а Нептун — в лазурных.

Забавно, что в научной литературе в аннотации к снимкам Нептуна было указано, что снимки прошли соответствующую обработку, что изменило видимые цвета. Впоследствии это пояснение было утеряно и изображения Нептуна начали кочевать по публикациям фактически в искажённом виде. В результате даже в научной среде стало обычным считать Нептун синим, а не голубым.

«Неправильное представление о цвете Нептуна, а также необычные изменения цвета Урана преследовали нас десятилетиями, — объяснила астроном Хайди Хаммель (Heidi Hammel) из Ассоциации университетов по исследованию астрономии, которая не участвовала в исследовании, но была членом команды NASA по программе «Вояджеров». — Это всестороннее исследование должно, наконец, положить конец обоим проблемам».

Истинные цвета Нептуна и Урана позволило выяснить новое исследование с привлечением данных космического телескопа «Хаббл» и Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории в Чили. Используя спектрометры на этих телескопах, учёные получили данные для построения уточнённой цифровой модели для анализа исходных данных «Вояджера-2». Как результат, Нептун оказался почти того же цвета, что и Уран — аквамаринового, а не лазурного. Нептун оказался чуть темнее, поскольку дымка в его верхних слоях была чуть тоньше, чем на Уране и отражала меньше солнечного света.

Также новое исследование разгадало загадку изменения цвета Урана со временем. В течение своего года, который длится 84 земных года, Уран поворачивается к Солнцу то экватором, то полюсом (он лежит на боку по отношению к эклиптике). В приполярных областях в атмосфере Урана больше метана, который поглощает красные длины волн. Поэтому при обращении к Солнцу полюсом планета приобретает зеленоватый оттенок, что также нашло подтверждение в новой научной работе.