Новые цвета ледяных гигантов

О том, какого цвета планеты семьи Солнца, обычные люди узнают по их цветным фотографиям, но для самых удаленных планет сделать их не так просто. Эти дальние планеты, Уран и Нептун, очень близки по размеру и свойствам. В учебниках первый обычно изображают бледно-голубым, второй — глубоким лазурным цветом. Однако астрономы давно знают, что большинство изображений не совсем точно передают их истинные цвета.

Неточности возникли потому, что снимки прошлого века, например, полученные единственным пролетавшим мимо них аппаратом «Вояджер-2», были сделаны через светофильтры. Потом эти изображения объединили в цветные, которые не всегда правильно сбалансированы. Так для Нептуна они часто получались слишком синими.

Чтобы лучше показать детали его атмосферы, например облака, ранние снимки аппарата делали более контрастными. В прошлом веке хорошо знали об этих искусственно насыщенных цветах, поэтому изображения публиковали с поясняющими подписями. Со временем об этом забыли.

Новое исследование астрофизиков Оксфордского университета о цветах Нептуна в разное время его года, проведенное под руководством профессора Патрика Ирвина (Patrick Irwin), поставило все точки над i. Во-первых, ученые обнаружили, что два ледяных гиганта на самом деле гораздо ближе по цвету, чем можно подумать. Несмотря на уже сложившееся мнение, они имеют схожий оттенок зеленовато-голубого цвета. Главное отличие цветов планет в том, что у Нептуна есть намек на дополнительный синий цвет, который, по расчетам, обусловлен более тонким слоем атмосферной дымки.

В исследовании ученые применили свою модель цвета к прежним данным, а также использовали данные телескопа «Хаббл» и Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории. В обоих приборах каждый элемент изображения записывает истинный цвет объекта, поэтому их данные употребляли для балансировки составных изображений «Вояджера-2» и широкоугольной камеры «Хаббла». Это и позволило выяснить истинный цвет Нептуна.

Во-вторых, астрофизики также ответили на давний вопрос о том, почему цвет Урана регулярно немного меняется за 84 года его обращения вокруг Солнца. Авторы сравнили данные Лоуэллской обсерватории за 1950–2016 годы в синем и зеленом диапазонах волн и показали, что Уран слегка зеленее во время солнцестояний (летом и зимой), когда один из полюсов планеты направлен к нашей звезде. Во время равноденствий, когда Солнце находится над экватором, он более голубой.

Ученые нашли, что полярные регионы планеты лучше отражают красный и зеленый цвета, чем экваториальные, скорее всего из-за пониженного содержания метана и наличия тонкой взвеси его льда в атмосфере, которую ранее наблюдали у полюсов летом. В период солнцестояний Уран становится более зеленым из-за того, что в полярных областях снижается содержание метана, но при этом увеличивается толщина ярких частиц метанового льда.

Ученые надеются, что закрыли вопрос о цветах ледяных гигантов, которые будут объектом для будущих роботизированных миссий. Они наверняка прояснят причины цветов планет, но вряд ли смогут остаться рядом с ними на весь планетный год. Статья опубликована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.