Уран и Нептун – планеты, которых можно назвать «близнецами» нашей Солнечной системы. Они почти одного размера и массы, обладают схожим составом и структурой и даже скоростью вращения. Это делает одну отличительную черту еще более примечательной.
Цвет Нептуна – это притягательный оттенок лазури с видимыми завихрениями бурь. А Уран окрашен в нежный бледно-бирюзовый цвет. Если две планеты так похожи, откуда взялась разница в их синеве? Похоже, теперь ученые нашли ответ на этот вопрос, пишет Science alert.
Согласно результатам исследования группы под руководством Патрика Ирвина из Оксфордского университета, широкий слой легкой дымки разбавляет цвет Урана, в результате чего он кажется более бледным по сравнению со своим «близнецом».
Согласно имеющимся данным об этих двух планетах, Уран и Нептун устроены одинаково. Небольшое каменистое ядро окружено мантией из воды, аммиака и метановых льдов, потом идет газообразная атмосфера, состоящая в основном из водорода, гелия и метана. А потом идут верхние слои атмосферы, включая пики облаков. Но эта атмосфера неоднородна, она многослойна.
Ирвин и его коллеги анализировали данные о планетах, полученные в видимом и ближнем инфракрасном свете, чтобы разработать новые модели атмосферных слоев. Исследователи стремились найти модели, которые могли бы наилучшим образом воссоздать атмосферы планет, включая ураганы Нептуна и бледный оттенок Урана.
Модели показали, что обе планеты имеют слой фотохимической дымки, которая возникает, когда ультрафиолетовое излучение Солнца разрушает аэрозольные частицы в атмосфере, образуя частицы дымки. Этот процесс наблюдается также на Венере, Земле, Сатурне, Юпитере, Плутоне, а также спутниках Титане и Тритоне.
Ученые назвали его слоем Аэрозоль-2. Похоже, что на обеих планетах он является источником «семян» облаков, которые конденсируются в метановый лед на нижней границе и оседают глубже в атмосферу. На Уране этот слой оказался гораздо более непрозрачным, чем на Нептуне, что и вызывает разницу в цвете планет.
«Поскольку обнаружено, что эти частицы поглощают УФ-излучение, это объясняет более низкую наблюдаемую отражательную способность Урана в УФ-излучении, а также объясняет, почему Уран кажется человеческому глазу более бледно-голубым, чем Нептун, поскольку было обнаружено, что эти частицы имеют белый видимый коэффициент отражения спектра», — написали исследователи в своей статье.
По словам ученых, под слоем Аэрозоль-2 находится слой Аэрозоль-1, в котором, как считают ученые, метан повторно испаряется и повторно оседает частицами дымки. Затем эти частицы конденсируются в кристаллы сероводорода. Здесь же возникают темные пятна и полосы, которые иногда видны на Нептуне. Если бы слой Аэрозоль-2 был более прозрачным, эти структуры были бы еще более заметны.
Почему слой Аэрозоль-2 не Нептуне не такой плотный, как на Уране, неизвестно. Ученые считают, что атмосфера Нептуна может более эффективно «очищать дымку», выбрасывая снег из метана.
Подписывайтесь на наш Telegram-канал с новостями технологий и культуры.
Ранее команда ученых заявила о том, что за орбитой Нептуна может вращаться планета размерами с Землю или Марс. По их словам, ее вытолкнули из внутренней Солнечной системы газовые гиганты, которые формировались в то время.