Хоча знайомі нам зображення Урана, зроблені космічним зондом Voyager-2, були опубліковані у формі, ближчій до «істинного» кольору, зображення Нептуна насправді були розтягнуті та насичені, і штучно зроблені надто синіми.
Влітку 1989 року з віддалених просторів нашої сонячної системи, де сонячне світло є лише прохолодним сяйвом, космічний корабель NASA Voyager-2 передав по радіо-зв'язку Землю найперші зображення Нептуна, отримані людством. На знімках видно, що найдальша планета Сонця є приголомшливою темно-синьою кулею. Навпаки, Уран, планетарний сусід Нептуна і перший, відкритий за допомогою телескопа, виглядав помітно блідішим.
Обидва, здавалося б, світу-близнюки мають багато спільного. Вони приблизно однакового розміру, майже однакової маси та обидві оточені глибокою атмосферою, що складається з подібних матеріалів. То чому ж дві кулі були різних відтінків синьої? Це питання, яке бентежило вчених протягом десятиліть.
Однак тепер свіжий аналіз зображень «Вояджера-2» показує, що обидва крижані гіганти насправді мають однаковий відтінок зеленувато-синього, що є «найточнішим уявленням» кольорів планет, як показує нове дослідження.
Як так вийшло
Ще наприкінці 1900-х років монохромні зображення Урана та Нептуна, отримані «Вояджером-2», були об'єднані у складові зображення, на яких планети були відображені у блідо-блакитному та блакитному відповідно. У той час як опубліковані зображення Урана після обробки вийшли близько до його справжнього кольору, ранні зображення Нептуна були «розтягнуті та покращені», щоб показати його хмари, смуги та вітри, «і тому штучно були зроблені занадто синіми», — каже провідний автор дослідження. Патрік Ірвін, планетарний фізик в Оксфордському університеті у Великій Британії, йдеться в повідомленні.
«Незважаючи на те, що штучно насичений колір був відомий на той час серед планетологів — і зображення були опубліковані з підписами, що його пояснюють, — це згодом загубилося».
Щоб розвіяти цю оману, Ірвін та його колеги використовували нові зображення, отримані телескопами NASA Hubble та European Space Agency's Very Large Telescope, чиї інструменти вловлюють багатий спектр кольорів. Їхня обробка визначила «справжні видимі кольори» Урана та Нептуна.
Потім команда переглянула зображення із зонда Voyager-2 і збалансувала їх відповідно до нових даних, показавши, що обидві планети насправді мають однакові відтінки синього. Колір спричинений шаром метану в атмосферах планет, який поглинає червоний колір сонячного світла.
Нове дослідження показує, що Уран трохи біліший, можливо, тому, що його дещо «застійна, млява» атмосфера дозволяє накопичувати метановий серпанок, який відбиває червоні частини сонячного світла більшою мірою, ніж Нептун.
Присутність частинок метанового льоду, що скупчилися, також може пояснити, чому Уран злегка змінює свій колір під час свого 84-річного звернення навколо Сонця. Зображення, зроблені в період з 1950 по 2016 рік обсерваторією Лоуелла в Аризоні, показують, що планета здається зеленішою під час сонцестоянь — коли один з її полюсів спрямований до Сонця — і більш синьою під час рівнодення, коли сонце світить прямо над екватором.
Порівнюючи яскравість полюсів Урану з його екваторіальними областями на цих зображеннях, Ірвін та його команда дійшли висновку, що поблизу полюсів метану вдвічі менше, ніж на екваторі, що й пояснює зміну кольору.
«Неправильне сприйняття кольору Нептуна, а також незвичайні зміни кольору Урану збивали нас з пантелику протягом десятиліть», — сказала Хайді Хаммель з Асоціації університетів з дослідження астрономії, яка не пов'язана з новим дослідженням. «Це комплексне дослідження має нарешті вирішити обидві проблеми».
Це дослідження описано у статті, опублікованій 4 січня у журналі «Щомісячні повідомлення Королівського астрономічного товариства».
