Астрономы выяснили, почему Уран и Нептун разного цвета — Ин-Спейс

У Нептуна и Урана много общего – у них схожие массы, размеры и состав атмосфер, – однако внешний вид ледяных гигантов заметно различается.

Основываясь на данных наблюдений Урана и Нептуна наземными и космическими телескопами, астрономы построили модель их атмосфер, которая показала, что различие видимого цвета планет обусловлено толщиной концентрированной дымки, располагающейся над слоем из смеси сероводородного льда и частиц. Выводы ученых представлены в журнале Journal of Geophysical Research: Planets.

«Это единственная модель атмосфер Нептуна и Урана, которая одновременно соответствует наблюдениям за отраженным солнечным светом от ультрафиолетового до ближнего инфракрасного диапазона. Кроме этого, она впервые дает нам объяснение разницы в их видимых цветах», – рассказывает Патрик Ирвин, ведущий автор исследования из Оксфордского университета (Великобритания).

2

Астрономы выяснили, почему Уран и Нептун разного цвета - Ин-Спейс

Снимки Урана и Нептуна, полученные космическим телескопом «Hubble» в 2021 году. Credit: ESA/Hubble

У Нептуна и Урана много общего – у них схожие массы, размеры и состав атмосфер, – однако внешний вид ледяных гигантов заметно различается. В видимом диапазоне Нептун имеет синий цвет, тогда как Уран – бледный оттенок голубого.

Вновь разработанная модель предполагает, что слой концентрированной дымки, присутствующий на обеих планетах, на Уране толще, чем аналогичный на Нептуне, и «отбеливает» его сильнее. Если бы в их атмосферах не было дымки, оба гиганта обладали бы одинаковым цветом.

Астрономы выяснили, почему Уран и Нептун разного цвета - Ин-Спейс

Диаграмма показывает три смоделированных слоя аэрозолей в атмосферах Урана и Нептуна. Шкала высоты соответствует давлению выше 10 бар.
Самый глубокий слой (Aerosol-1) толстый и состоит из смеси сероводородного льда и частиц, образующихся при взаимодействии атмосфер планет с солнечным светом.
Ключевым слоем, влияющим на цвет, является средний, состоящий из частиц дымки (Aerosol-2).
Над ними находится протяженный слой дымки (Aerosol-3), похожий на Aerosol-2, но более тонкий. На Нептуне над ним также образуются крупные частицы метанового льда. Credit: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA, J. da Silva/NASA /JPL-Caltech

Модель состоит из трех слоев аэрозолей на разной высоте. Ключевым, влияющим на цвет, является средний. Астрономы считают, что на обеих планетах в этом слое метановый лед конденсируется на частицах, затягивая их глубже в атмосферу в виде дождя.

«Поскольку у Нептуна более активная и турбулентная атмосфера, чем у Урана, она более эффективно доставляет частицы метана в слой дымки и производит больше осадков. Этот процесс удаляет больше дымки и делает ее слой на Нептуне тоньше, чем на Уране», – заключил Патрик Ирвин.

Источник