Планетология

Почему Уран и Нептун не одного цвета?

Уран и Нептун. Фото: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт

Уран и Нептун имеют почти одинаковый размер и массу. Они также имеют схожий состав и структуру, и даже схожие скорости вращения. Однако их оттенок отличается. Если эти две планеты так похожи, как можно объяснить это различие?

Уран и Нептун, две самые отдаленные (и забытые) планеты Солнечной системы, имеют очень похожую структуру. Представьте себе небольшое каменистое ядро, окруженное мантией из водяного льда, аммиака и метана. Покройте его газообразной атмосферой, состоящей в основном из водорода, гелия и метана. Наконец, покройте все это многослойной верхней атмосферой. На первый взгляд, эти два "ледяных гиганта", как их называют, очень похожи, но не совсем.

Их главное отличие — цвет. В то время как Нептун привлекательного лазурно-голубого цвета с несколькими бурями, Уран бледный и без особенностей. В своем исследовании команда из Оксфордского университета под руководством физика-планетолога Патрика Ирвина попыталась объяснить эту разницу. Обратите внимание, что эта работа все еще ожидает экспертной оценки.

Для этого исследования ученые проанализировали наблюдения обеих планет в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне, чтобы создать новые модели их атмосферных слоев.

Обе планеты имеют слой фотохимической дымки (называемый Аэрозоль-2). Этот тип структуры очень распространен и образуется, когда ультрафиолетовое излучение Солнца разрушает аэрозольные частицы в атмосфере. На обеих планетах этот туманный слой, по-видимому, является источником облаков, которые конденсируются в метановый лед на нижней границе и снег глубже в атмосфере. Разница в том, что на Уране этот слой кажется в два раза более непрозрачным, чем на Нептуне. Именно поэтому две планеты выглядят по-разному.

"Поскольку эти частицы поглощают ультрафиолетовый свет, это объясняет более низкую отражательную способность в ультрафиолетовом диапазоне, наблюдаемую на Уране, который поэтому кажется более бледным для человеческого глаза", — отмечают авторы. "Более низкая непрозрачность слоя аэрозоля-2 Нептуна также объясняет, почему в его атмосфере легче наблюдать темные пятна, чем в атмосфере Урана".

Ниже слоя аэрозоля-2 находится более глубокий слой дымки, называемый аэрозолем-1, где метан испаряется обратно в частицы дымки. Затем они конденсируются в субмикронные кристаллы сероводорода. Пока неясно, почему слой аэрозоля-2 Нептуна не такой плотный, как у Урана. Исследователи считают, что его атмосфера может лучше очищать дымку за счет более эффективного, чем у Урана, снега из метана.

Подробности исследования опубликованы на сервере препринтов arXiv.

Подписывайтесь на нас
Back to top button