Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb φωτογράφισε για πρώτη φορά το σέλας στον Ποσειδώνα. Το σέλας δημιουργείται όταν ιονισμένα σωματίδια, τις περισσότερες φορές προερχόμενα από τον Ήλιο, παγιδεύονται στο πλανητικό μαγνητικό πεδίο και τελικά προσκρούουν στην ανώτερη ατμόσφαιρα. Η ενέργεια που απελευθερώνεται κατά την πρόσκρουση δημιουργεί την χαρακτηριστική λάμψη του σέλαος.
Οι αστρονόμοι είχαν εντοπίσει και στο παρελθόν ενδείξεις σέλαος στον Ποσειδώνα, χωρίς επιτυχημένη παρατήρηση ή φωτογράφιση, όπως στον Δία, τον Κρόνο και τον Ουρανό. Χρειάστηκε η υπέρυθρη ευαισθησία του James Webb, ώστε να ολοκληρωθεί η καταγραφή σέλαος στους γιγάντιους πλανήτες.
Οι παρατηρήσεις έγιναν το 2003 με την χρήση του φασματογράφου NIRSpec (Near-InfraRed Spectrograph), όπου εκτός από την φωτογράφιση του πλανήτη, λήφθηκε και το φάσμα του, με σκοπό την μελέτη της σύστασης και την μέτρηση της θερμοκρασίας της ιονόσφαιρας του πλανήτη. Βρέθηκε μια πολύ ισχυρή γραμμή εκπομπής, που αντιστοιχεί στην παρουσία ιόντων τριατομικού υδρογόνου (Η3+), το οποίο δημιουργείται στο σέλας και απεικονίζεται με κυανό χρώμα στις εικόνες του τηλεσκοπίου.
© NASA, ESA, CSA, STScI, Heidi Hammel (AURA), Henrik Melin (Northumbria University), Leigh Fletcher (University of Leicester), Stefanie Milam (NASA-GSFC)
Η δραστηριότητα του σέλαος στον Ποσειδώνα διαφέρει πολύ από την γήινη ή ακόμη και την δραστηριότητα στον Δία και τον Κρόνο. Αντί να είναι περιορισμένη στους πόλους, εκτείνεται στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη του πλανήτη, περιοχές που αντιστοιχούν περίπου στην Νότια Αμερική στη Γη.
Αυτό οφείλεται στην κλίση 47 μοιρών του μαγνητικού πεδίου του Ποσειδώνα, σε σχέση με τον άξονα περιστροφής του, όπως ανακάλυψε το Voyager 2 το 1989, και επειδή το σέλας δημιουργείται στις περιοχές όπου οι μαγνητικές γραμμές συγκλίνουν στην ατμόσφαιρα του πλανήτη, στον Ποσειδώνα εμφανίζεται μακριά από τους πόλους περιστροφής του.
Η πρωτοποριακή ανίχνευση του σέλαος στον Ποσειδώνα θα βοηθήσει στην κατανόηση του τρόπου αλληλεπίδρασης του ηλιακού ανέμου με μαγνητικά πεδία, τόσο μακριά από την πηγή του, δηλαδή τον Ήλιο.
© NASA, ESA, Jupiter ERS Team; image processing by Judy Schmidt
Μετρήθηκε επίσης η θερμοκρασία στην ανώτερη ατμόσφαιρα του Ποσειδώνα, για πρώτη φορά μετά την προσέγγιση του Voyager 2, και ίσως εντοπίστηκε η αιτία που δεν παρατηρήθηκε το σέλας του πλανήτη έως τώρα: η ανώτερη ατμόσφαιρα του πλανήτη έχει κρυώσει κατά εκατοντάδες βαθμούς.
Έως τώρα η εκτίμηση της έντασης του σέλαος βασίζονταν στην θερμοκρασία που κατέγραψε το Voyager 2. Μια αρκετά χαμηλότερη θερμοκρασία σημαίνει ότι η δραστηριότητα ήταν πολύ πιο υποτονική και δεν ήταν δυνατή η ανίχνευση της έως τώρα. Ένα άλλο συμπέρασμα είναι η δραματική μεταβολή της θερμοκρασίας στην περιοχή, παρά την μεγάλη απόσταση του πλανήτη από τον Ήλιο, περίπου 30 φορές μεγαλύτερη από την απόσταση Γης – Ηλίου.
Οι αστρονόμοι ευελπιστούν πλέον να μελετήσουν τον Ποσειδώνα με το διαστημικό τηλεσκόπιο για όλη την διάρκεια του ενδεκαετούς ηλιακού κύκλου, με σκοπό την εξακρίβωση της προέλευσης του παράξενου μαγνητικού πεδίου του πλανήτη και να εξηγήσουν την μεγάλη κλίση του.
Η εργασία της ομάδας δημοσιεύθηκε στο Nature Astronomy
https://esawebb.org/news/weic2507
