Dlaczego Uran i Neptun mają różne barwy?

Uran i Neptun wydają się nierozłącznym duetem, który brzmi niczym jedność nawet w czasie wymieniania kolejnych planet naszego układu. Ich parametry również są niezwykle podobne, ale pewne różnice pojawiają się w kolorystyce obu tych obiektów.

Skład, masa, a nawet temperatury panujące na Uranie i Neptunie są niemal identyczne. Skąd więc różne odcienie niebieskiego, które pozwalają na odróżnienie dwóch lodowych olbrzymów, będących siódmą i ósmą planetą Układu Słonecznego? Wyniki badań na ten temat są obecnie dostępne w formie pre-printu znajdującego się pod tym adresem.

Masa Neptuna jest około 17-krotnie większa od Ziemi, podczas gdy masa Urana stanowi 15-krotność masy naszej planety. Różnice w gabarytach miedzy tymi lodowymi olbrzymami nie należą więc do największych. Niestety, naukowa wiedza na ich temat jest dość ograniczona. O ile obiekty takie jak Merkury, Wenus, Mars, Jowisz czy Saturn stanowiły cele licznych misji, tak Uran i Neptun zostały po raz ostatni odwiedzone przez sondę Voyager 2 kolejno 36 i 33 lata temu.

Masy Urana i Neptuna są kolejno 15 i 17 razy większe od ziemskiej

Potwierdziło się wtedy, że Neptun posiada ciemnoniebieską barwę, natomiast w przypadku Urana jest ona jaśniejsza i nieco zielona. Patrick Irwin z Uniwersytetu w Oxfordzie i jego współpracownicy doszli do wniosku, iż wymienione różnice są związane z warstwą niewielkich cząsteczek lodu metanowego. Kiedy ich objętość rośnie, zaczyna powstawać swego rodzaju śnieg, który z czasem ulega wyparowaniu.

Członkowie zespołu badawczego wykorzystali w swoich analizach dane z sondy Voyager 2 oraz pomiary wykonane przez Kosmiczny Telesko Hubble’a i naziemne teleskopy. W ten sposób powstał model umożliwiający lepsze zrozumienie procesów zachodzących w atmosferach Urana i Neptuna. Na obu tych planetach występują ciśnienia przekraczające 700 kilopaskali. Tamtejsze atmosfery składają się między innymi z siarkowodoru, metanu czy amoniaku.

Czytaj też: Superjonowa woda wewnątrz Urana i Neptuna

Skąd jednak biorą się różnice w ubarwieniu naszych lodowych olbrzymów? Kluczowy okazuje się metan, który odbija niebieskie światło, a jednocześnie absorbuje czerwone. Jako że na Uranie jego warstwa jest grubsza, to kolor tej planety jest nieco bardziej wyblakły. Z kolei na Neptunie lodu metanowego jest mniej, a ciśnienie jest niższe, co wzmacnia odbijanie niebieskiej części widma.