Нептун відомий своїм насиченим синім кольором, а Уран – блідим з зеленим відтінком, але нове дослідження показало, що ці планети насправді набагато ближчі за кольором, ніж заведено вважати. Правильні відтінки планет були підтверджені за допомогою дослідження під керівництвом професора Патріка Ірвіна з Оксфордського університету. Він і його команда виявили, що обидві планети насправді мають схожий відтінок зеленувато-блакитного.
Астрономам давно відомо, що більшість сучасних зображень цих двох планет неточно відображають їхні справжні кольори. Хибна думка виникла через те, що зображення обох планет, зроблені протягом XX століття, в тому числі місією NASA “Вояджер-2”, не відображали їхніх справжніх кольорів.
“Вояджер-2” записав їх різними кольорами, а пізніше одноколірні зображення були рекомбіновані для створення комбінованих кольорових зображень, які не були точними. Особливо це стосувалося Нептуна, який часто був “занадто синім”. Крім того, ранні зображення Нептуна, отримані “Вояджером-2”, були сильно контрастні, щоб краще показати хмари, смуги й вітри.
“Хоча відомі зображення Урана, отримані “Вояджером-2”, були опубліковані у вигляді, наближеному до “справжнього” кольору, зображення Нептуна були розтягнуті та збільшені, а тому штучно зроблені занадто синіми, – зазначають вчені. – Застосувавши нашу модель до оригінальних даних, ми змогли відтворити найточніше на сьогодні уявлення про колір Нептуна та Урана”.
У новому дослідженні вчені використовували дані, отримані за допомогою спектрографа космічного телескопа Габбл (STIS) і спектроскопа MUSE на Дуже великому телескопі Європейської південної обсерваторії. Спостереження STIS і MUSE можна однозначно обробити, щоб визначити справжній видимий колір Урана і Нептуна. За допомогою цих даних науковці збалансували зображення з камери “Вояджер-2” та телескопа Габбл.
Спостереження показали, що Уран і Нептун насправді мають схожий відтінок зеленувато-блакитного. Основна відмінність полягає в тому, що Нептун має невеликий відтінок додаткового синього, який пов’язаний з тоншим шаром туману на цій планеті. Дослідження також дає відповідь на давню загадку, чому колір Урана змінюється під час його 84-річного обертання навколо Сонця.
Вимірювання показали, що Уран виглядає трохи зеленішим під час сонцестоянь (тобто влітку і взимку), коли один з полюсів планети спрямований до нашої зірки. Але під час рівнодення він має блакитніший відтінок. Частково це пояснюється тим, що Уран обертається майже на боці, а це означає, що під час сонцестоянь або північний, або південний полюс планети спрямований майже прямо на Сонце і Землю. За словами авторів, зміни відбивної здатності полярних регіонів матимуть великий вплив на загальну яскравість Урана.
Що астрономам було менш зрозуміло, так це те, як і чому ця відбивна здатність змінюється. Це спонукало дослідників розробити модель, яка порівнювала спектри полярних областей Урана з його екваторіальними регіонами. Вона виявила, що полярні регіони є більш відбивними в зеленому і червоному діапазонах, ніж у синьому, частково тому, що метан, який поглинає червоне світло, приблизно вдвічі менш поширений біля полюсів, ніж на екваторі.
Однак цього було недостатньо, тому дослідники додали до моделі нову змінну у вигляді “шапки” з крижаного серпанку, що поступово згущується, який раніше спостерігався над освітленим сонцем полюсом влітку, коли планета рухається від рівнодення до сонцестояння. Астрономи вважають, що вона, ймовірно, складається з частинок метанового льоду. При моделюванні частинки льоду збільшили відбиття зелених і червоних хвиль на полюсах, пропонуючи пояснення того, чому Уран зеленіший під час сонцестояння.
“Це перше дослідження, в якому кількісна модель співвідноситься з даними зображень, щоб пояснити, чому колір Урана змінюється під час його руху по орбіті, – говорять вчені. – Таким чином, ми продемонстрували, що під час сонцестояння Уран стає зеленішим через те, що в полярних регіонах зменшується вміст метану, а також збільшується товщина яскраво розсіюючих частинок метанового льоду”.
Читайте також: