NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu (JWST), Neptün’ün atmosferinde gerçekleşen ve yıllardır gözlemlemekte zorlanılan kutup ışıklarını (auroralar) ilk kez çarpıcı bir detayla yakaladı.

Bu keşif, Neptün’ün manyetik alanı ve atmosfer dinamiklerini anlamada önemli bir dönüm noktası olarak değerlendiriliyor. Daha önce 1989 yılında NASA’nın Voyager 2 aracı Neptün’ün yanından geçerken bu gizemli auroraların varlığına dair ipuçları yakalanmıştı, ancak net ve doğrulanmış bir gözlem yapılamamıştı.

İlk kez detaylıca gözlemlendi

Haziran 2023’te James Webb Uzay Teleskobu, Neptün’ün auroralarını yakalamak için yakın kızılötesi spektrografını (NIRSpec) kullandı. Elde edilen görüntüler, gezegenin üst atmosferinden yayılan parlak ışımaları detaylı bir şekilde ortaya koydu.

Bu gözlemler sırasında bilim insanları, aurora oluşumunun güçlü bir göstergesi olan trihidrojen katyonu (H3+) belirledi. Bu molekül daha önce Jüpiter, Satürn ve Uranüs gibi gaz devlerinde gözlemlenmişti. Ancak Neptün’de ilk kez bu kadar net şekilde tespit edildi. Bu keşif önemlidir çünkü H3+, gezegenlerin atmosferleri ile Güneş rüzgarından gelen yüklü parçacıklar arasındaki etkileşimler sonucu oluşuyor.

Dünya’da ve diğer gaz devlerinde auroralar genellikle gezegenin manyetik kutuplarında yoğunlaşır. Ancak Neptün’de bu ışıklar gezegenin orta enlemlerinde görülüyor. Araştırmacılar, bu sıra dışı aurora konumunun Neptün’ün alışılmadık manyetik alan yapısından kaynaklandığını düşünüyor. NASA’nın Voyager 2 verilerine göre Neptün’ün manyetik alanı, gezegenin dönüş eksenine 47 derece eğik durumda. Auroral aktiviteler manyetik alanların gezegenin atmosferiyle birleştiği yerde gerçekleştiğinden, bu aşırı eğim Neptün’ün auroralarının neden kutuplarından uzakta göründüğünü açıklıyor.

Atmosferi yüzlerce derece soğumuş

Webb’in gözlemleri aynı zamanda Neptün’ün üst atmosfer sıcaklığını ölçmeyi de başardı. Bu, 1989’daki Voyager 2 geçişinden bu yana yapılan ilk detaylı sıcaklık analizi oldu. Gözlemler, Neptün’ün üst atmosferinin geçtiğimiz otuz yıl içinde yüzlerce derece soğuduğunu ortaya çıkardı. Bilim insanları 2023 ölçümlerinin 1989’dakinin neredeyse yarısı kadar olduğunu söylüyor. Neptün, Güneş’ten Dünya’ya kıyasla 30 kat daha uzakta olmasına rağmen, üst atmosferinin bu denli değişkenlik göstermesi, bilim dünyasında büyük bir merak uyandırmış durumda.

Araştırma ekibi, James Webb Teleskobu’nu kullanarak Neptün’ün manyetik alanı ve atmosferik değişimlerini daha iyi anlamak için gezegeni tam bir Güneş döngüsü (11 yıl) boyunca izlemeyi planlıyor. Bu gözlemler, Güneş Sistemi’nin en uzak noktalarındaki gezegenlerde manyetik alan ve güneş rüzgarlarının nasıl etkileşimde bulunduğuna dair önemli bilgiler sağlayacak.