CNN报道
(CNN)——一项新的研究发现,海王星和天王星的真实颜色可能比之前认为的更相似,它们在图像中经常出现截然不同的色调。
美国宇航局的旅行者2号探测器于1986年和1989年分别飞掠了天王星和海王星,首次对太阳系外缘的两颗冰巨星进行了详细的观察。旅行者2号仍然是唯一飞越两个星球的航天器。
天王星看起来是淡青色,而海王星则被描绘成引人注目的深蓝色。旅行者2号以不同的颜色拍摄了每颗行星的图像,然后将这些单色图像组合成复合图像。海王星的图像经过增强,显示了行星大气层的白云和风。
牛津大学行星物理学教授帕特里克·欧文(Patrick Irwin)在一份声明中说:“尽管我们熟悉的旅行者2号天王星照片是以一种更接近‘真实’颜色的形式发布的,但海王星的照片实际上是被拉伸和增强的,因此被人为地弄得太蓝了。”帕特里克·欧文是一项关于这些照片的新研究的作者。
“尽管当时行星科学家们都知道这种人为饱和的颜色,而且发布的照片上也附有解释文字,但随着时间的推移,这种区别已经消失了。”
哈勃太空望远镜的成像光谱仪和甚大望远镜的多单元光谱探测器都能捕捉到连续的光谱,从而提高了颜色的准确性。欧文和他的团队将这些仪器收集的数据应用于旅行者2号的原始图像。
校正后的图像显示,海王星和天王星有着相似的蓝绿色色调。这两颗行星都有雾霾,但海王星看起来更蓝一些,因为它的雾霾层更薄。
欧文说:“将我们的模型应用于原始数据,我们已经能够重建海王星和天王星颜色的最准确的表示。”
研究人员说,研究小组的结果和新图像周四发表在《皇家天文学会月报》上,不仅解决了关于冰巨星的一个长期存在的问题,而且为更好地理解这些神秘的行星铺平了道路。
天王星颜色的变化
在解决一个行星之谜的同时,研究小组抓住机会回答了另一个问题:为什么天王星在绕太阳运行时似乎会改变颜色,如下面的视频循环所示。
天王星上的一年相当于84个地球年。虽然地球在夏至和冬至看起来更绿,但在春分时它的色调更蓝。
这个不寻常的世界在它的一侧旋转,所以在至日期间,行星的一个极点指向地球和太阳。
在比较天王星的图像进行研究时,研究人员查看了亚利桑那州洛厄尔天文台从1950年到2016年记录的天王星亮度测量值。
该团队开发了一个模型,将极地地区的光数据与赤道地区的光数据进行比较,并确定极地地区对绿色和红色波长的光的反射更强。这个模型包括增加一个由甲烷冰组成的逐渐变厚的雾霾的“罩”,这是在地球从春分到冬至移动时观察到的。
欧文说:“通过这种方式,我们已经证明天王星在冬至时更绿,因为极地地区的甲烷丰度减少了,但明亮散射的甲烷冰粒的厚度也增加了。”
天文学大学研究协会科学副主席海蒂·哈默尔博士花了几十年时间研究这些冰巨星。
哈默尔在一份声明中说:“对海王星颜色的误解,以及天王星不寻常的颜色变化,已经困扰了我们几十年。”哈默尔没有参与这项研究。“这项全面的研究应该最终解决这两个问题。”
调查冰巨人
关于这些冰巨人还有许多未解之谜。詹姆斯·韦伯太空望远镜最近公布了一张天王星的新照片,展示了它经常看不见的光环和隐藏的大气层特征。
近年来,研究人员探测到了来自天王星的x射线。科学家还在旅行者2号的数据中发现了一个奇怪的“光点”,表明飞船飞过了一个等离子体流,这是一个巨大的磁泡,可能会挤压掉火星的部分大气层,并漂浮到太空中。
研究报告的合著者、莱斯特大学的行星科学家利·弗莱彻在一份声明中说:“探索天王星系统的任务——从它奇怪的季节性大气,到它多样化的光环和卫星——是未来几十年太空机构的首要任务。”
“像这样的基于地球的研究,展示了天王星的外观和颜色在过去几十年里是如何随着太阳系最奇怪的季节而变化的,这对于将未来任务的发现置于更广泛的背景下至关重要。”
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