Зображення Урана (ліворуч) та Нептуна, зроблені космічним апаратом Вояджер-2
Уран і Нептун мають найбільшу схожість з усіх планет Сонячної системи. Вони майже одного розміру та маси, мають схожий склад та структуру, і навіть швидкість обертання. Тому одна яскрава відмінність викликає подив. Нептун має привабливий відтінок блакитного кольору, на якому видно вихрові шторми. Уран – швидше за безбарвний, ніжний, блідий. Якщо ці дві планети такі схожі, то звідки тоді різниця в їхньому блакитному кольорі на основі метану?
Нове дослідження стверджує, що знайшло відповідь. За словами групи під керівництвом планетарного фізика Патріка Ірвіна з Оксфордського університету у Великій Британії, протяжний шар серпанку розбавляє відтінок Урана, внаслідок чого куля стає блідішою в порівнянні з його дальшим близнюком – братерськім, але не ідентичним.
Уран і Нептун влаштовані дуже схоже. Невелике кам’янисте ядро оточене мантією з води, аміаку та метанової криги, потім газоподібна атмосфера, що складається в основному з водню, гелію та метану, і, нарешті, верхні шари атмосфери, включаючи вершини хмар. Але ця атмосфера неоднорідна, швидше, шарувата, як і решта атмосфер в Сонячній системі. Ірвін та його колеги проаналізували дані спостережень двох планет у видимому та ближньому інфрачервоному діапазоні, щоб створити нові моделі атмосферних шарів. Їм вдалося знайти моделі, які дуже добре повторюють спостереження, включаючи шторми на Нептуні та блідий відтінок Урана.
Теж цікаво:
У їх моделях обидві планети мають шар фотохімічного серпанку. Це відбувається, коли ультрафіолетове випромінювання Сонця руйнує аерозольні частинки в атмосфері, у результаті чого утворюються частинки серпанку. Це звичайний процес, який спостерігається на Венері, Землі, Сатурні, Юпітері, карликовій планеті Плутон та Місяцях Титан та Тритон.
Дослідники назвали цей шар Aerosol-2, і на обох планетах він, мабуть, є джерелом хмарного насіння, яке конденсується в метановий лід на нижньому кордоні і випадає у вигляді снігу глибше в атмосферу. Причому на Урані цей шар, схоже, вдвічі непрозоріший, ніж на Нептуні – і тому дві планети виглядають по-різному.
«Оскільки встановлено, що ці частинки поглинають ультрафіолет, це пояснює спостережувану нижчу відбивну здатність Урану в ультрафіолетовому діапазоні, а також пояснює, чому Уран здається людському оку більш блідо-блакитним, ніж Нептун, оскільки ці частинки мають приблизно білий видимий відбивний спектр», – пишуть дослідники у своїй роботі. Нижче шару Aerosol-2 знаходиться глибший шар серпанку, званий Aerosol-1, де метан повторно випаровується і повторно осаджує частинки серпанку. Ці частинки серпанку потім конденсуються в субмікронні кристали сірководню (це і є те саме смердюче з’єднання). Спектральна сигнатура цієї області відповідає льоду та темному серпанку. Команда вважає, що саме в цьому Aerosol-1 зароджуються темні риси, такі як плями та смуги, що спостерігаються на Нептуні. Якщо шар Aerosol-2 на Нептуні тонший і прозоріший, це зробить ці особливості помітнішими.
Незрозуміло, чому шар Aerosol-2 на Нептуні не такий щільний, як на Урані, але дослідники вважають, що атмосфера Нептуна може краще очищатися від серпанку шляхом ефективнішого вимивання метану, ніж на Урані. Отримані результати пропонують кілька напрямків для подальших спостережень, кажуть дослідники.
Читайте також:
Leave a Reply