Znanstvenici su napokon uspjeli snimiti auroru na Neptunu, posljednjem poznatom planetu Sunčeva sustava, razotkrivajući time još jedan astronomski misterij. Ovaj fenomen, koji se događa kada nabijene čestice iz svemira interagiraju s planetarnom atmosferom, do sada je bio poznat na svim drugim planetima, no njegovo postojanje na Neptunu tek je sada potvrđeno.

Zahvaljujući iznimnoj osjetljivosti svemirskog teleskopa James Webb (JWST), aurora na ovom ledenom divu prvi je put snimljena u bliskoj infracrvenoj svjetlosti, otkrivajući kako čestice oblikuju sjajnu, plavičastu svjetlost u njegovoj maglovitoj atmosferi.

Aurora – univerzalni fenomen, ali svugdje drugačiji

Auroralna aktivnost na planetima Sunčeva sustava ima različite oblike. Na Zemlji, sudar čestica Sunčevog vjetra s atmosferom stvara spektakularne zavjese svjetlosti u raznim bojama. Jupiter, pak, ima najmoćnije aurore – trajne ultraljubičaste svjetlosne kape koje se neprekidno sjaje na njegovim polovima, dok čak i njegova četiri najveća mjeseca pokazuju znakove auroralne aktivnosti. Saturn i Mars također imaju ultraljubičaste aurore, dok Venera proizvodi zelene aurore slične onima na Zemlji.

No, možda najneobičniji primjer dolazi s Merkura – planeta koji gotovo uopće nema atmosferu. Ondje se aurora manifestira kao rendgenska fluorescencija, nastala interakcijom Sunčevih čestica s površinskim mineralima.

Neptun i Uran bili su dugo nepoznanica u pogledu auroralne aktivnosti jer su izuzetno udaljeni od Sunca. Dok Zemlja kruži na prosječnoj udaljenosti od 1 astronomske jedinice (AJ), Uran se nalazi na 19 AJ, a Neptun na 30 AJ. Međutim, 2023. godine, analizom arhivskih podataka potvrđeno je postojanje infracrvenih aurora na ekvatoru Urana, a sada je JWST dokazao da sličan fenomen postoji i na Neptunu.

Kako je otkrivena Neptunova aurora?

Spektrometarska analiza JWST-a otkrila je jasnu prisutnost trihidrogen kationa (H₃⁺), čestice koja se redovito povezuje s auroralnim fenomenima. Prateći raspodjelu H₃⁺ na nebu Neptuna, tim astronoma predvođen Henrikom Melinom sa Sveučilišta Northumbria u Velikoj Britaniji uspio je mapirati lokaciju planetarne aure.

Zanimljivo je da, zbog specifične prirode Neptunovog magnetskog polja, njegova aurora nije smještena na polovima, kao na Zemlji, već u blizini ekvatora. Na Zemlji, magnetsko polje usmjerava čestice Sunčevog vjetra prema polarnim regijama, no Neptunovo "neuredno i asimetrično" magnetsko polje uzrokuje da se auroralna aktivnost pojavljuje na potpuno neočekivanim lokacijama.

Zašto je Neptunova aurora tako teško uočljiva?

Dugogodišnja potraga za aurorama na Neptunu bila je otežana iz nekoliko razloga. Jedini svemirski brod koji je ikada posjetio Neptun, Voyager 2, zabilježio je značajno višu temperaturu planeta nego što je sada izmjerio JWST. To sugerira da se Neptun znatno ohladio od 1989. godine, kada je Voyager prošao pokraj njega.

Niže temperature znače i slabiji sjaj aurora, pa su se prethodna predviđanja temeljila na pogrešnim parametrima. Budući da su znanstvenici tražili auroru na temelju previsokih temperatura, nisu je uspjeli uočiti ranije.

Što ovo otkriće znači za daljnja istraživanja?

Otkriće aurora na Neptunu ne samo da ispunjava konačni "nedostajući dio slagalice" u Sunčevu sustavu, već otvara i nove puteve istraživanja egzoplaneta – svjetova koji kruže oko dalekih zvijezda.

Autori istraživanja ističu: "Budući da su najčešće otkriveni tipovi egzoplaneta oni veličine Neptuna, a Neptun nema ekstremne sezone poput Urana, ova opažanja pružaju novi način proučavanja interakcije između atmosfere i magnetskog polja na najčešćim vrstama planeta u našoj galaksiji."

Neptun, planet koji je toliko dalek da su čak i osnovni detalji o njegovoj atmosferi tek sada počeli izlaziti na vidjelo, i dalje skriva brojne tajne. No zahvaljujući naprednim tehnologijama poput JWST-a, postajemo sve bliži potpunom razumijevanju ne samo našeg Sunčeva sustava, već i svemira u cjelini.