Космічні близнюки: чому Уран і Нептун різного кольору

Уран і Нептун астрономи часто називають «близнюками». Вони майже однакового розміру і маси, мають схожий склад і структуру, і навіть мають схожу швидкість обертання. А що на рахунок кольору?

Нептун має відтінок лазурі, з видимими вихоровими штормами. Уран володіє ніжним блідо-бірюзовим кольором

Нещодавно вчені нарешті зрозуміли, в чому ж різниця в джерелах цих відтінків. За даними команди, очолюваної фізиком-планетологом Патріком Ірвіном з Оксфордського університету у Великобританії, шар серпанку розбавляє відтінок Урану, в результаті чого куля стає більш блідою порівняно з його «близнюком».

Уран і Нептун мають схожу будову: невелике скелясте ядро оточене мантією з водяного, аміачного та метанового льоду; потім йде газова атмосфера, що складається в основному з водню, гелію і метану; і, нарешті, верхня атмосфера з хмарами. Але ця атмосфера не однорідна. Вважається, що вона слоїста, як і будь-яка інша атмосфера в Сонячній системі.

Ірвін і його колеги проаналізували попередні спостереження за двома планетами в ближньому інфрачервоному діапазоні, щоб створити нові моделі атмосферних шарів.

Як виявилося, обидві планети мають шар фотохімічного серпанку. Вона з'являється, коли ультрафіолетове випромінювання Сонця руйнує аерозольні частинки в атмосфері, утворюючи серпанок. Такий процес спостерігається і на Венері, Землі, Сатурні, Юпітері, карликовій планеті Плутон і супутниках Титана і Тритона.

Дослідники назвали цей шар аерозоль-2. На обох планетах він, мабуть, є джерелом хмар, які конденсуються в метановий лід на нижній межі і випадають углиб атмосфери. А на Урані цей шар здається вдвічі більш щільним, ніж на Нептуні, - і саме тому дві планети виглядають по-різному.

«Оскільки встановлено, що ці частинки поглинають ультрафіолетове випромінювання, це пояснює нижчу відбивну здатність Урану, а також той факт, чому людському оку Уран здається більш блідо-блакитним, ніж Нептун», - пишуть дослідники у своїй статті.

Нижче шару аерозоль-2 знаходиться більш глибокий шар димки, званий аерозолем-1, де метан повторно випаровується і повторно осаджує частинки димки. Ці частинки серпанку потім конденсуються в субмікронні кристали сірководню. Спектральна сигнатура цієї області відповідає льоду і темному димку.

Неясно, чому шар аерозолю-2 Нептуна не такий щільний, як у Урана, але дослідники вважають, що атмосфера Нептуна може бути краще очищена від туману за рахунок більш ефективного видалення метану, ніж Уран.