Het is eindelijk gelukt om ook op Neptunus poollicht waar te nemen, het atmosferisch verschijnsel dat veroorzaakt wordt door energierijke deeltjes van de zon. Het lichtschijnsel was al eerder waargenomen op Jupiter, Saturnus en Uranus en zou volgens atmosfeermodellen ook op Neptunus moeten voorkomen. Ondanks vele pogingen werd het niet gevonden, maar dat is nu in juni 2023 wel gelukt met de James Webb Space Telescope. Webb detecteerde met zijn nabij-infraroodspectrograaf de emissielijn van het positieve triwaterstofkation (H3 +), een van de meest voorkomende ionen in het heelal. Het ontstaat ook tijdens poollicht en was al meer dan dertig jaar geleden gedetecteerd in de atmosfeer van de andere reuzenplaneten. Behalve dit ion is nu ook het cyaankleurige schijnsel van het poollicht zelf gesignaleerd. Dat blijkt niet geconcentreerd te zijn rond de polen van Neptunus, maar rond middelbare breedten. Dat komt doordat het magnetische veld van Neptunus een hoek van 47 graden maakt met de rotatieas en de zonnedeeltjes die het schijnsel veroorzaken dus ook ver van de rotatiepolen de atmosfeer binnendringen. Dankzij de Webb-waarnemingen konden Henrik Melin en collega’s voor het eerst sinds de passage van Voyager 2 in augustus 1989 weer de temperatuur in de bovenste lagen van de atmosfeer van Neptunus bepalen. Die blijkt meer dan de helft lager te zijn dan de 750 Kelvin die eertijds was gemeten. Dat zou verklaren waarom het poollicht zich zo lang voor waarnemers op aarde verborgen wist te houden. Bij lagere temperaturen is het schijnsel veel zwakker. Deze opvallende temperatuurdaling wijst erop dat er in de hogere atmosfeer van Neptunus grote veranderingen kunnen plaatsvinden op tijdschalen die korter zijn dan de seizoenen op Neptunus (40 jaar). Maar ook korter dan de activiteitscyclus van de zon (gemiddeld ruim 11 jaar). De astronomen hopen Neptunus’ poollicht nu met Webb gedurende een volledige activiteitscyclus te kunnen volgen. Dat zou meer inzicht kunnen opleveren in het ontstaan en de eigenschappen van het extreem scheefstaande magnetische veld van de planeet. (GB/Nature Astronomy 9, blz. 666) (Image credit: NASA/ESA/ CSA/STScl)
