Planetarne bliźniaki? Uran i Neptun są do siebie znacznie bardziej podobne, niż dotychczas sądzono

W tym artykule:

1. Prawdziwe kolory lodowych olbrzymów
2. Poprawione barwy Urana i Neptuna
3. Tajemnica Urana

Dwie najdalsze planety Układu Słonecznego to Uran i Neptun. Podobnie jak większe od nich Jowisz i Saturn, są to planety gazowe. Jednak często bywają nazywane „lodowymi olbrzymami”. Nazwa ta to efekt ultraniskich temperatur panujących w ich atmosferach, sięgających nawet minus 200 st. C.

Oba te globy sporo łączy. Mają podobną budowę i skład chemiczny. Ich atmosfery składają się głównie z wodoru i helu, z dodatkiem m.in. wody i metanu. Naukowcy podejrzewają, że Uran i Neptun mają jeszcze jedną wspólną, bardzo dziwną cechę. Na skaliste jądra tych planet mogą padać diamentowe deszcze, powstające w ich atmosferach.

Tu jednak podobieństwa się kończą, a zaczynają różnice. Pierwsza, na jaką najczęściej się wskazuje, to kolory. Na zdjęciach zrobionych przez sondę Voyager 2 – jedyną, która przeleciała obok obu planet – widać, że Uran ma blady cyjanowy odcień. Neptun jest zupełnie inny: soczyście lazurowy.

Prawdziwe kolory lodowych olbrzymów

Tylko czy to faktycznie prawda? W najnowszym numerze czasopisma naukowego „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” ukazała się praca zespołu prof. Patricka Irwina z Oksfordu. Obala ona mity o różnych barwach lodowych olbrzymów. Wbrew temu, co sądziliśmy od kilku dekad, oba te globy są do siebie bardzo zbliżone kolorami, piszą badacze. I Neptun, i Uran są bladoniebieskie z niewielkim dodatkiem zieleni.

Co łączy deszcze diamentów z plastikowymi butelkami? Zaskakujące wyniki badań z użyciem laserów

Naukowcy przeprowadzili eksperymenty, z których wynika, że na lodowych olbrzymach – takich jak Uran i Neptun – deszcze diamentów mogą pojawiać się znacznie częściej niż wcześniej sąd...

Skąd wzięło się przekonanie, że wyglądają zupełnie inaczej? Voyager 2 fotografował oba globy, na każdym zdjęciu rejestrując tylko jeden kolor. Później zdjęcia te zostały nałożone na siebie, żeby uzyskać „prawdziwy” obraz obu planet. Podczas tej operacji pojawiły się przekłamania kolorystyczne. Neptun zrobił się znacznie bardziej niebieski niż jest w rzeczywistości. Sprzyjał temu fakt, że na jego pierwszych zdjęciach z Voyagera silnie wzmocniono kontrast, by dostrzec jak najwięcej szczegółów, takich jak chmury.

− Zdjęcia Urana wykonane przez sondę Voyager 2 pokazują kolory tej planety zbliżone do prawdziwych – mówi proc. Irwin. – Natomiast zdjęcia Neptuna, rozciągnięte i wzmocnione, stały się zbyt niebieskie.

Poprawione barwy Urana i Neptuna

W opisanym badaniu naukowcy wykorzystali dane zebrane przez Teleskop Hubble’a i Bardzo Duży Teleskop (VLT). A konkretnie − przez dwa instrumenty, w które wyposażone są te teleskopy: Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) i Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE). W ich przypadku każdy piksel rejestruje całe spektrum barw. Tym samym zrobione z ich pomocą zdjęcia pokazują prawdzie kolory Urana i Neptuna.

Dana te wykorzystano, by wyregulować kolory na zdjęciach pochodzących z Voyagera 2. Gdy to zrobiono, okazało się, że Uran i Neptun wyglądają niemal jak bliźniaki. Ta druga planeta jest tylko nieco bardziej niebieska.

Tajemnica Urana

Badania pozwoliły wyjaśnić również pewno zagadkę związaną z Uranem. Otóż planeta ta w czasie swojej podróży wokół Słońca delikatnie zmienia swój odcień. Dotychczas nie było wiadomo, dlaczego tak się dzieje.

Uran okrąża Słońce raz na 84 lata. Odbywa swoją podróż w bardzo nietypowej pozycji jak na planetę – jakby leżał na boku. Innymi słowy, oś obrotu Urana znajduje się niemal w płaszczyźnie Układu Słonecznego. W rezultacie w czasie przesilenia – zimowego lub letniego − Słońce znajduje się w zenicie nad jednym z biegunów Urana. Drugi pogrążony jest w ciemnościach.

I, jak zaobserwowano, w czasie przesileń Uran staje się nieco bardziej zielony. Natomiast podczas równonocy – gdy Słońce świeci nad jego równikiem – robi się lekko niebieskawy. Skąd ta zmiana? Zdaniem badaczy ma ona związek z metanem, pochłaniającym światło czerwone. Nad biegunami jest go o połowę mniej niż nad równikiem. W rezultacie bieguny lepiej odbijają światło zielone i czerwone. Zmianie barwy Urana sprzyja również pojawianie się w czasie przesileń mgiełki ze zmrożonego metanu, odbijającej zieleń.

Źródła: EurekAlert, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Nasz ekspert

Magdalena Salik

Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com