Наука 31 мая 2022

Планетологи выяснили, почему Уран и Нептун разного цвета

Исследователи разработали единую модель атмосферы, которая объясняет внешние различия двух планет. Свое открытие ученые представили в Journal of Geophysical Research: Planets.

Читайте «Хайтек» в

Уран и Нептун очень похожи друг на друга. У этих планет близкие размеры, массы и состав атмосферы. При этом внешний вид планет отличается. В видимом диапазоне длин волн Нептун имеет насыщенный глубокий лазурный оттенок, а Уран — бледно голубой. Новая модель строения атмосферы объясняет эти различия. Ученые полагают, что в застойной атмосфере Урана накапливается большое количество тумана, который и делает планету светлее, чем Нептун.

Ученые полагают, что атмосферы обеих планет состоят из трех слоев аэрозолей — крошечных капель и частиц, взвешенных в газе. Самый глубокий слой толстый и состоит из смеси сероводородного льда и частиц, образующихся при взаимодействии атмосфер планет с солнечным светом. Средний слой представляет собой густой туман, на него похож и внешний слой, это тоже туман, но более тонкий и разреженный.

Исследователи полагают, что на цвет планет влияет средний слой. На обеих планетах метановый лед конденсируется на частицах в этом слое, затягивая частицы глубже в атмосферу и выпадая метановым снегом. При этом у Нептуна более активная и турбулентная атмосфера — потоки газа в ней эффективнее производят снег. В результате на этой планете второй слой становится тоньше, а синий цвет выглядит ярче.

Авторы работы отмечают, что это первая модель, которая учитывает данные, полученные в процессе наблюдения в различных частях спектра — от ультрафиолетового до инфракрасного. Для ее составления планетологи использовали данные космического телескопа «Хаббл», телескопа Gemini North и инфракрасного телескопа НАСА.

«Это первая модель, которая одновременно соответствует наблюдениям за отраженным солнечным светом от ультрафиолетового до ближнего инфракрасного диапазона. Это также первое объяснение разницы в видимых цветах между Ураном и Нептуном», — говорит Патрик Ирвин, профессор планетарной физики Оксфордского университета и один из авторов исследования.