Die cyanfarbenen oder hellblauen Bereiche auf dem rechten Bild von Neptun sind ein Polarlicht, das vom Nahinfrarot-Spektrographen des James Webb Space Telescope entdeckt wurde. Die Polarlichter wurden über ein Bild von Neptun gelegt, das von der Wide Field Camera 3 des Hubble-Weltraumteleskops aufgenommen wurde (links). (Bildnachweis: NASA, ESA, CSA, STScI, Heidi Hammel (AURA), Henrik Melin (Northumbria University), Leigh Fletcher (University of Leicester), Stefanie Milam (NASA-GSFC))
Das James-Webb-Weltraumteleskop (JSWT) hat zum ersten Mal helle Polarlichtaktivitäten auf dem Planeten Neptun entdeckt.
Die Erfassung der Polarlichtaktivität auf dem Eisriesen hat lange auf sich warten lassen, obwohl ähnliche Gebiete mit eingefangenen energiereichen Teilchen der Sonne bereits in den Atmosphären von Jupiter, Saturn und Uranus erfolgreich abgebildet wurden.
Bislang war die Existenz von Polarlichtern auf dem Neptun nur angedeutet worden, da die Instrumente der NASA-Sonde Voyager 2, die 1989 an dem Planeten vorbeiflog, und des Hubble-Weltraumteleskops das Leuchten nicht einfangen konnten. Wie sich herausstellte, war es nur mit der Nahinfrarot-Empfindlichkeit von Webb möglich, die Polarlichter auf dem Neptun tatsächlich abzubilden“, so Henrik Melin von der Northumbria University, dessen Forschungsarbeit während seiner Zeit an der University of Leicester nun in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde. „Es war so überwältigend, nicht nur die Polarlichter zu sehen, sondern auch die Details und die Klarheit der Signatur haben mich wirklich schockiert.“
Auf Webbs Bildern von Neptun erscheint die Aurora als hellere blaue oder cyanfarbene Bereiche, die sich von dem blauen Planeten abheben.
Das Polarlicht entsteht durch dieselbe grundlegende Wechselwirkung von Sonnenpartikeln mit der Atmosphäre des Planeten, aber anstatt auf den Nord- und Südpol beschränkt zu sein, befinden sich die Polarlichter des Neptun in den mittleren Breiten des Planeten – ungefähr dort, wo sich Südamerika auf der Erde befindet. Die Lage von Neptuns Polarlichtern ist das Ergebnis des Magnetfelds des Planeten, das um 47 Grad gegenüber der Rotationsachse des Planeten geneigt ist. Polarlichter treten dort auf, wo die Magnetfelder eines Planeten in seine Atmosphäre konvergieren, so dass Neptuns Polarlichter weit entfernt von seinen Rotationspolen zu finden sind.
Die Entdeckung von Neptuns Polarlichtern wird den Astronomen helfen, besser zu verstehen, wie Teilchen von der Sonne mit seiner Atmosphäre interagieren, was ein neues Gebiet für die Untersuchung von Eisriesenplaneten eröffnet.
Die Daten des Webb-Weltraumteleskops ermöglichten auch zum ersten Mal seit dem Vorbeiflug von Voyager 2 Messungen der Temperatur an der Spitze der Neptunatmosphäre. Diese Ergebnisse könnten Aufschluss darüber geben, warum die Polarlichter des Neptun bisher nicht zu sehen waren.
„Ich war erstaunt – die obere Atmosphäre des Neptun hat sich um mehrere hundert Grad abgekühlt“, sagte Melin in einer Mitteilung des Space Telescope Science Institute. „Tatsächlich war die Temperatur im Jahr 2023 nur etwas mehr als die Hälfte der Temperatur von 1989.“
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