Ученые объяснили различие цветов Урана и Нептуна
AstroNews.ru - 01 Июня 2022 09:50:05
Наблюдения с помощью космического телескопа Хаббл, инфракрасного телескопа НАСА и обсерватории Джемини показывают, что избыточная дымка на Уране делает его бледнее Нептуна, а темные пятна вызваны потемнением второго, более глубокого слоя облаков/дымки.
Исследователи разработали единую модель атмосферы, которая соответствует наблюдениям обеих планет. Она показывает, что избыточная дымка на Уране накапливается в застойной, вялотекущей атмосфере планеты и делает ее на тон светлее, чем Нептун. Модель также показывает наличие второго, более глубокого слоя, который при потемнении может объяснять появление темных пятен в этих атмосферах, таких как знаменитое Большое темное пятно, наблюдаемое «Вояджером-2» в 1989 году.
У Нептуна и Урана много общего - они имеют схожие массы, размеры и состав атмосферы, но их внешние проявления заметно отличаются. В видимом диапазоне длин волн Нептун имеет явно более голубой цвет, чем Уран. Если бы в атмосферах Нептуна и Урана не было дымки, обе планеты выглядели бы почти одинаково голубыми.
Модель команды состоит из трех слоев аэрозолей, расположенных на разной высоте. Ключевым слоем, воздействующим на цвета, является средний слой, представляющий собой скопление частиц дымки (называемый в работе слоем аэрозоля-2), который на Уране толще, чем на Нептуне. Команда подозревает, что на обеих планетах метановый лед конденсируется на частицах этого слоя, втягивая их глубже в атмосферу в виде метанового снега. Поскольку Нептун имеет более активную, турбулентную атмосферу, чем Уран, команда считает, что атмосфера Нептуна более эффективно взбивает частицы метана в слой дымки и производит так называемый снег. Это удаляет большую часть дымки и делает её слой на Нептуне тоньше, чем на Уране.
Для создания модели команда учёных проанализировала набор данных о планетах в ультрафиолетовом, видимом и ближнем инфракрасном диапазонах волн (от 0,3 до 2,5 микрометров), сделанных с помощью космического телескопа НАСА/ЕКА Хаббл, инфракрасного телескопа НАСА, расположенного у вершины Маунакеа на Гавайях, и северного телескопа Джемини, также расположенного на Гавайях.
Кроме того, модель помогает объяснить темные пятна, которые время от времени видны на Нептуне и более спорадически на Уране. Хотя астрономам уже было известно о наличии темных пятен в атмосферах обеих планет, они не знали, какой слой аэрозоля вызывает эти пятна и почему аэрозоли в этих слоях менее отражающие. Исследование команды показывает, что потемнение частиц в самом глубоком слое модели приводит к появлению темных пятен, очень похожих на те, что наблюдаются на Нептуне и иногда на Уране.