رنگ آبی اورانوس و نپتون مشابه همدیگر است
ثبت تصاویر از رنگ« واقعی» اورانوس و نپتون نشان می دهد که در واقع رنگ آبی این دو سیاره مشابه هم است.
به گزارش زنهار، در تابستان سال ۱۹۸۹، فضاپیمای وویجر ۲ ناسا از یک گستره دوردست منظومه شمسی (Solar System) که در آن نور خورشید صرفا یک درخشش ملایم دارد، اولین تصاویر از نپتون را به صورت رادیویی به زمین ارسال کرد. این تصاویر نشان می دهد که بیرونی ترین سیاره منظومه خورشیدی ما یک گوی خیره کننده با رنگ آبی تیره است. در مقابل، سیاره اورانوس، همسایه سیاره ای نپتون به طرز محسوسی رنگ پریده تر به نظر می رسید.
این دو جهان به ظاهر دوقلو وجوه مشترک زیادی دارند. اندازه آن ها تقریباً یکسان است و هر دو جو عمیقی ساخته شده از مواد مشابه دارند. پس چرا این دو سیاره رنگ های آبی متفاوتی داشتند؟ این سوالی است که چندین دهه دانشمندان را درگیر خود کرده بود.
با این حال، اکنون، تجزیه و تحلیل جدیدی از تصاویر کاوشگر وویجر ۲ نشان می دهد که هر دو غول یخی در واقع رنگ مشابهی از آبی مایل به سبز دارند که «دقیق ترین نمایش از رنگ سیارات تاکنون» به حساب می آید.
چرا در بررسی رنگ آن ها خطا رخ داد؟
در اواخر دهه ۱۹۰۰، تصاویری که وویجر ۲ از اورانوس و نپتون ثبت می کرد با هم ترکیب می شدند و تصاویر ترکیبی ایجاد می کردند که به ترتیب سیارات را فیروزه ای و لاجوردی نشان می دادند.
پاتریک ایروین( Patrick Irwin)، نویسنده ارشد این مطالعه و فیزیکدان سیاره ای می گوید: در حالی که تصاویر منتشر شده اورانوس نزدیک به رنگ واقعی خود پردازش می شدند، تصاویر اولیه نپتون برای نمایش ابرها، نوارها و بادهای آن کشیده شده و بهبود یافته بودند و بنابراین بطور مصنوعی بیش از حد آبی به نظر می رسیدند.
اگرچه دانشمندان سیاره شناسی در آن زمان از رنگ اشباع شده مصنوعی اطلاع داشتند و تصاویر با شرح هایی منتشر شدند که این موضوع را توضیح می دادند ولی این تمایز با گذشت زمان از بین رفته بود.
برای حل این تصور غلط، ایروین و همکارانش از تصاویر جدیدی از تلسکوپ فضایی هابل (Hubble Space Telescope) ناسا و تلسکوپ بسیار بزرگ آژانس فضایی اروپا استفاده کردند که ابزارهای آن طیف گسترده ای از رنگ ها را در هر پیکسل ثبت می کنند و بنابراین پردازش آن ها رنگ های ظاهری واقعی اورانوس و نپتون را تعیین کرد.
سپس، محققان تصاویر وویجر ۲ را مجددا مشاهده کردند و آنها را مطابق با داده های جدید متعادل کردند، و نشان دادند که هر دو سیاره در واقع هاله های مشابهی از آبی دارند. این رنگ از لایه ای از متان در جو سیارات نشات می گیرد که رنگ قرمز نور خورشید را جذب می کند.
این مطالعه جدید نشان می دهد که اورانوس کمی سفیدتر است که احتمالا علت آن جو تا حدودی «راکد و کند» آن است که به مه متان اجازه تجمع می دهد.
وجود ذرات انباشته شده یخ متان نیز ممکن است توضیح دهد که چرا اورانوس (Uranus) در طول ۸۴ سال گردش خود به دور خورشید کمی رنگ خود را تغییر داده است. تصاویری که بین سال های ۱۹۵۰ تا ۲۰۱۶ توسط رصدخانه لاول در آریزونا ثبت شده است، نشان می دهد که این سیاره در زمان انقلابین سبزتر به نظر می رسید. انقلابین به زمانی گفته می شود که یکی از قطب های سیاره به سمت خورشید است. این سیاره در زمان اعتدال که خورشید مستقیما بالای خط استوا می تابد، آبی تر به نظر می رسد.
با مقایسه روشنایی قطب های اورانوس با نواحی استوایی آن در این تصاویر، ایروین و تیمش به این نتیجه رسیدند که احتمالا نصف فراوانی متان در قطب های نزدیک نسبت به استوا قرار دارد که دلیل تغییر رنگ هاست.
این تحقیق در مقاله ای که در روز پنجشنبه (چهارم ژانویه) در مجله Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شد، شرح داده شده است.
در تابستان سال ۱۹۸۹، فضاپیمای وویجر ۲ ناسا از یک گستره دوردست منظومه شمسی (Solar System) که در آن نور خورشید صرفا یک درخشش ملایم دارد، اولین تصاویر از نپتون را به صورت رادیویی به زمین ارسال کرد. این تصاویر نشان می دهد که بیرونی ترین سیاره منظومه خورشیدی ما یک گوی خیره کننده با رنگ آبی تیره است. در مقابل، سیاره اورانوس، همسایه سیاره ای نپتون به طرز محسوسی رنگ پریده تر به نظر می رسید.
این دو جهان به ظاهر دوقلو وجوه مشترک زیادی دارند. اندازه آن ها تقریباً یکسان است و هر دو جو عمیقی ساخته شده از مواد مشابه دارند. پس چرا این دو سیاره رنگ های آبی متفاوتی داشتند؟ این سوالی است که چندین دهه دانشمندان را درگیر خود کرده بود.
با این حال، اکنون، تجزیه و تحلیل جدیدی از تصاویر کاوشگر وویجر ۲ نشان می دهد که هر دو غول یخی در واقع رنگ مشابهی از آبی مایل به سبز دارند که «دقیق ترین نمایش از رنگ سیارات تاکنون» به حساب می آید.
چرا در بررسی رنگ آن ها خطا رخ داد؟
در اواخر دهه ۱۹۰۰، تصاویری که وویجر ۲ از اورانوس و نپتون ثبت می کرد با هم ترکیب می شدند و تصاویر ترکیبی ایجاد می کردند که به ترتیب سیارات را فیروزه ای و لاجوردی نشان می دادند.
پاتریک ایروین( Patrick Irwin)، نویسنده ارشد این مطالعه و فیزیکدان سیاره ای می گوید: در حالی که تصاویر منتشر شده اورانوس نزدیک به رنگ واقعی خود پردازش می شدند، تصاویر اولیه نپتون برای نمایش ابرها، نوارها و بادهای آن کشیده شده و بهبود یافته بودند و بنابراین بطور مصنوعی بیش از حد آبی به نظر می رسیدند.
اگرچه دانشمندان سیاره شناسی در آن زمان از رنگ اشباع شده مصنوعی اطلاع داشتند و تصاویر با شرح هایی منتشر شدند که این موضوع را توضیح می دادند ولی این تمایز با گذشت زمان از بین رفته بود.
برا حل این تصور غلط، ایروین و همکارانش از تصاویر جدیدی از تلسکوپ فضایی هابل (Hubble Space Telescope) ناسا و تلسکوپ بسیار بزرگ آژانس فضایی اروپا استفاده کردند که ابزارهای آن طیف گسترده ای از رنگ ها را در هر پیکسل ثبت می کنند و بنابراین پردازش آن ها رنگ های ظاهری واقعی اورانوس و نپتون را تعیین کرد.
سپس، محققان تصاویر وویجر ۲ را مجددا مشاهده کردند و آنها را مطابق با داده های جدید متعادل کردند، و نشان دادند که هر دو سیاره در واقع هاله های مشابهی از آبی دارند. این رنگ از لایه ای از متان در جو سیارات نشات می گیرد که رنگ قرمز نور خورشید را جذب می کند.
این مطالعه جدید نشان می دهد که اورانوس کمی سفیدتر است که احتمالا علت آن جو تا حدودی «راکد و کند» آن است که به مه متان اجازه تجمع می دهد.
وجود ذرات انباشته شده یخ متان نیز ممکن است توضیح دهد که چرا اورانوس (Uranus) در طول ۸۴ سال گردش خود به دور خورشید کمی رنگ خود را تغییر داده است. تصاویری که بین سال های ۱۹۵۰ تا ۲۰۱۶ توسط رصدخانه لاول در آریزونا ثبت شده است، نشان می دهد که این سیاره در زمان انقلابین سبزتر به نظر می رسید. انقلابین به زمانی گفته می شود که یکی از قطب های سیاره به سمت خورشید است. این سیاره در زمان اعتدال که خورشید مستقیما بالای خط استوا می تابد، آبی تر به نظر می رسد.
با مقایسه روشنایی قطب های اورانوس با نواحی استوایی آن در این تصاویر، ایروین و تیمش به این نتیجه رسیدند که احتمالا نصف فراوانی متان در قطب های نزدیک نسبت به استوا قرار دارد که دلیل تغییر رنگ هاست.
این تحقیق در مقاله ای که در روز پنجشنبه (چهارم ژانویه) در مجله Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شد، شرح داده شده است.
