В Оксфорде опровергли устоявшееся представление о цветах Урана и Нептуна
Принято считать, что Нептун — насыщенного синего цвета, а Уран имеет бирюзовый, зеленоватый оттенок. Новое исследование показывает, что два ледяных гиганта на самом деле гораздо более похожи по цвету, чем кажется. Ученые также выяснили, почему цвет Урана слегка меняется во время его вращения вокруг Солнца.
Группа исследователей под руководством профессора Патрика Ирвина из Оксфордского университета выяснила, что Нептун и Уран имеют одинаковый зеленовато-голубой оттенок. Основное отличие заключается в том, что Нептун имеет слегка синеватый оттенок, который, как показывает моделирование, обусловлен более тонким слоем дымки на этой планете.
Неправильное представление об их цветах возникло из-за того, что единственные изображения, которыми располагали ученые, были сделаны в прошлом веке аппаратом NASA «Вояджер-2». Аппарат делал снимки в разных диапазонах длин волн — то есть одноцветные изображения. Позже они были объединены в одну цветную фотографию, которая не обязательно отражала истинный цвет объекта. В случае с Нептуном на ранних снимках «Вояджера-2» была сильно увеличена контрастность, чтобы лучше показать облака, полосы и ветры на планете. Из-за этого планета на снимках оказалась синего цвета.
В новом исследовании ученые использовали данные спектрографа STIS космического телескопа «Хаббл» и мультиблочного спектроскопа MUSE на Очень большом телескопе (VLT) Европейской южной обсерватории. В двух приборах каждый пиксель представляет собой непрерывный спектр цветов. Это означает, что наблюдения STIS и MUSE могут быть обработаны для определения истинного видимого цвета Урана и Нептуна. Исследователи использовали эти данные, чтобы сбалансировать составные цветные изображения, полученные камерой «Вояджера-2», а также широкоугольной камерой космического телескопа «Хаббл» WFC3.
Авторы научной работы также нашли ответ на вопрос о том, почему цвет Урана слегка меняется во время его 84-летнего обращения вокруг Солнца. Они сравнили изображения ледяного гиганта с данными об изменении его яркости, полученными обсерваторией Лоуэлла в Аризоне в период с 1950 по 2016 год. Анализ показал, что Уран кажется немного зеленее в дни своего солнцестояния (то есть летом и зимой), когда один из полюсов планеты направлен в сторону Солнца. Но во время равноденствия — когда светило находится над экватором — планета приобретает слегка голубоватый оттенок.
Одна из причин этого явления заключается в необычном вращении Урана: газовый гигант фактически вращается на боку, а значит, во время солнцестояний планеты либо северный, либо южный полюс указывают почти напрямую на Солнце и Землю. Исходя из этого любые изменения в отражательной способности полярных областей оказали бы большое влияние на общую яркость Урана при наблюдении с Земли.
Ученые попытались понять, с чем связано изменение отражательной способности на Уране. Для этого они разработали модель, с помощью которой сравнили спектры полярных областей Урана с его экваториальными областями. Было обнаружено, что полярные области более отражательны на зеленых и красных длинах волн, чем на синих. Это отчасти связано с тем, что метана, поглощающего красный цвет, около полюсов примерно вдвое меньше, чем на экваторе.
Кроме того, по мнению астрономов, постепенно сгущающаяся ледяная дымка, которая ранее наблюдалась летом над освещенным солнцем полюсом, может состоять из частиц метанового льда и еще больше влиять на увеличение отражательной способности, из-за чего Уран кажется более зеленым в день солнцестояния. «Таким образом, мы продемонстрировали, что Уран более зеленый в день солнцестояния из-за того, что в полярных регионах содержание метана снижается, но также увеличивается толщина ярко рассеивающих частиц метанового льда», — заключили исследователи.
