Вот как на самом деле могут выглядеть Уран и Нептун

На протяжении десятилетий изображения, сделанные Нептун выглядели так, будто планета имеет глубокий синий оттенок, в то время как Уран показался более зеленым. Однако эти два ледяных гиганта на самом деле могут выглядеть более похожими друг на друга, чем считали ранее астрономы. Согласно исследование, опубликованное 5 января в Ежемесячные уведомления Королевского астрономического обществаИстинные цвета самых дальних планет нашей солнечной системы могут быть одинаковыми бледными оттенками зеленовато-голубого.

[Related: The secret to Voyagers’ spectacular space odyssey.]

Изображения против реальности

Миссия НАСА «Вояджер-2» остается единственным облетом обоих ледяных гигантов, проведенным космическим кораблем. Это дало нам первые подробные изображения этих далеких планет. «Вояджер-2» провел пролет Урана в 1986 году, и изображения показали планету более бледно-голубого или синего цвета. Судно пролетел мимо Нептуна в 1989 году. На снимках была видна планета насыщенного синего цвета.

Однако астрономы уже давно поняли, что большинство современных изображений обеих планет неточно отражают их истинные цвета. «Вояджер-2» захвачен изображения каждой планеты в отдельных цветах и эти одноцветные изображения затем были объединены в композиции. Эти составные изображения не всегда были точно сбалансированы, особенно для планеты Нептун, которая, как считалось, казалась слишком синей. Контраст на ранних изображениях Нептуна, сделанных “Вояджером”, также был сильно усилен, чтобы лучше показать облака и ветры планеты.

«Хотя знакомые изображения Урана, сделанные «Вояджером-2», были опубликованы в форме, более близкой к «истинному» цвету, изображения Нептуна на самом деле были растянуты и усилены, а потому искусственно сделаны слишком синими», — соавтор исследования и астроном Оксфордского университета. Патрик Ирвин говорится в заявлении. «Несмотря на то, что искусственно насыщенный цвет был известен в то время ученым-планетологам – и изображения были опубликованы с поясняющими его подписями – это различие со временем потерялось».

Создание более точного представления

В новом изучатькоманда применила данные, взятые из Космический телескоп Хаббл Спектрограф изображений космического телескопа (STIS) и многоблочный спектроскопический исследователь (MUSE) на Очень большом телескопе Европейской южной обсерватории.

И в STIS, и в MUSE каждый пиксель представляет собой непрерывный спектр цветовпоэтому их наблюдения могут быть обработаны более четко для более точного определения цвета планет, а не того, что видно с помощью фильтра.

Команда использовала эти данные для балансировки составных цветных изображений, которые были записаны бортовой камерой «Вояджера-2» и широкоугольной камерой №3 космического телескопа Хаббл. Изменение баланса показало, что и Уран, и Нептун на самом деле имеют одинаковый бледный оттенок зеленовато-синего цвета. Нептун имеет легкий оттенок более синего цвета, который, как показала модель, является тонкий слой дымки на планете.

Меняющиеся цвета Урана

Это исследование также дает вероятный ответ на вопрос, почему Уран слегка меняет цвет в течение своего 84-летнего существования. орбита вокруг Солнца. Команда сначала сравнила изображения Урана с измерениями его яркости, которые были получены в синем и зеленом диапазоне волн обсерваторией Лоуэлла в Аризоне с 1950 по 2016 год. Эти измерения показали, что Уран выглядит немного зеленее во время летнего и зимнего солнцестояния, когда его полюса направлены к солнцу. Однако во время равноденствий, когда Солнце находится над экватором планеты, оно приобретает более синий оттенок.

Одна из уже установленных причин изменения связана с Очень необычное вращение Урана. На орбите планета вращается почти на боку, поэтому ее северный и южный полюса во время солнцестояний направлены почти прямо к Солнцу и Земле. По мнению авторов, любые изменения в отражательной способности полюсов Урана окажут серьезное влияние на общую яркость планеты, если смотреть с Земли. Что было менее ясно для астрономов, так это то, как и почему отличается эта отражательная способность. Команда разработала модель для сравнения цветовых полос полярных регионов Урана с его экваториальными областями.

Они обнаружили, что полярные регионы лучше отражают зеленые и красные волны. чем на синих длинах волн. Уран лучше отражает свет на этих длинах волн, отчасти потому, что газообразный метан поглощает красный цвет, а вблизи полюсов Урана метана примерно вдвое меньше, чем на экваторе.

[Related: Neptune’s bumpy childhood could reveal our solar system’s missing planets.]

Однако этого было недостаточно, чтобы полностью объяснить изменение цвета, поэтому исследователи добавил новую переменную в модель в виде «капюшона» постепенно сгущающейся ледяной дымки, который ранее наблюдался при переходе Урана от равноденствия к летнему солнцестоянию. Они полагают, что эта дымка, скорее всего, состоит из частиц метанового льда.

После моделирования этого сдвига полюсов в модели частицы льда еще больше увеличили отражение зеленых и красных волн на полюсах планеты, что объяснило, что Уран выглядит зеленее во время солнцестояния из-за меньшего количества метана на полюсах и увеличения толщины метановых частиц льда. .

«Неверное восприятие цвета Нептуна, а также необычные изменения цвета Урана сбивали нас с толку на протяжении десятилетий», — Хайди Хаммель из Ассоциации университетов астрономических исследований. говорится в заявлении. «Это комплексное исследование должно, наконец, решить обе проблемы». Хаммель не является автором нового исследования.

Заполнение этого разрыва между общественным восприятием Нептуна и его реальностью показывает, как можно манипулировать данными, чтобы продемонстрировать определенные особенности планеты или улучшить визуализацию.

«Никогда не было попыток обмануть», — соавтор исследования и планетолог из Университета Лестера Ли Флетчер. сказал Нью-Йорк Таймс. «Но была попытка рассказать историю с помощью этих изображений, сделав их эстетически приятными для глаз, чтобы люди могли наслаждаться этими прекрасными сценами таким образом, который, возможно, является более значимым, чем нечеткое, серое, аморфное пятно в расстояние.”