به گزارش باشگاه خبرنگاران، ستاره شناسان به تازگی دلیل تفاوت رنگ سیارات مشابه اورانوس و نپتون (Neptune) را متوجه شده اند و اکنون توضیحی برای دلیل تفاوت رنگ این دو سیاره دارند.
سیاره های نپتون و اورانوس (Uranus) اشتراکات زیادی از جمله اندازه، جرم و ترکیبات جوی دارند، اما علی رغم شباهت ها، ظاهر آنها بطور قابل توجهی متفاوت است. در طول موج های مرئی، سیاره نپتون دارای رنگ آبی تر است در حالی که اورانوس سایه ای کم رنگ از فیروزه ای است.
اختر شناسان با استفاده از مشاهدات تلسکوپ شمالی جمینی، تأسیسات تلسکوپ فروسرخ ناسا و تلسکوپ فضایی هابل (Hubble Space Telescope)، یک مدل جوی واحد را توسعه داده اند که با مشاهدات هر دو سیاره مطابقت دارد. این مدل نشان می دهد که مه بیش از حد در در جو راکد و کُند اورانوس جمع می شود و باعث می شود که رنگ آن روشن تر از نپتون به نظر برسد.
تحقیقات جدید نشان می دهد لایه ای از مه غلیظ که در هر دو سیاره وجود دارد ، در اورانوس ضخیم تر از لایه مشابه روی نپتون است و این موضوع باعث می شود که ظاهر اورانوس روشن تر از نپتون باشد. در واقع اگر در جو نپتون و اورانوس مه وجود نداشت، هر دو سیاره تقریبا به یک اندازه آبی بنظر می رسیدند.
این نتیجه گیری از مدلی حاصل می شود که یک تیم بین المللی به رهبری پاتریک ایروین، پروفسور فیزیک سیاره ای دانشگاه آکسفورد، برای توصیف لایه های آئروسل در جو نپتون و اورانوس ایجاد کرده است.
تحقیقات قبلی روی این سیارات، بر ظاهر جو در طول موج های خاص متمرکز شده بود. با این حال، این مدل جدید متشکل از لایه های جوی متعدد، با مشاهدات هر دو سیاره در طیف وسیعی از طول موج ها مطابقت دارد. همچنین این مدل جدید، ذرات مه در لایه های عمیق تر را نشان می دهد که قبلاً تصور می شد تنها حاوی ابر های متان و یخ های سولفید هیدروژن هستند.
مدل این تیم از سه لایه ذرات معلق، در ارتفاعات مختلف تشکیل شده است. لایه کلیدی که بر رنگها تأثیر می گذارد، لایه میانی و لایه ای که از ذرات مه تشکیل شده و در اورانوس ضخیم تر از نپتون است. این تیم مشکوک است که در هر دو سیاره، یخ متان بر روی ذرات این لایه متراکم می شود و ذرات را در یک بارش برف متان به عمق جو می کشاند. از آنجایی که نپتون جوی متلاطم تر از اورانوس دارد، تیم تحقیقاتی بر این باور است که جو نپتون در ریختن ذرات متان به لایه مه و تولید این برف فعال تر است. این کار مقدار بیشتری از مه را از بین می برد و لایه مه نپتون را نازک تر از اورانوس نگه می دارد، به این معنی که رنگ آبی نپتون پررنگ تر به نظر می رسد.
مایک وانگ اخترشناس دانشگاه کالیفرنیا و یکی از اعضای این مطالعه، گفت: امیدوار بودیم که توسعه این مدل به ما در درک ابر ها و مه ها در جو غول پیکر یخی کمک کند. توضیح تفاوت رنگ بین اورانوس و نپتون یک اتفاق هیجان انگیز بود.
برای ایجاد این مدل، تیم پژوهش مجموعه ای از مشاهدات سیارات شامل طول موج های فرابنفش، مرئی و مادون قرمز (از ۰.۳ تا ۲.۵ میکرومتر) را که با طیف سنج میدان انتگرال مادون قرمز نزدیک (NIFS) در تلسکوپ شمالی جمینی انجام شده بود، تجزیه و تحلیل کردند.
ابزار NIFS در تلسکوپ شمالی جمینی، اهمیت ویژه ای در به نتیجه رسیدن این مطالعه داشت، زیرا میتوانند طیف ها (اندازه گیری میزان روشنایی یک شی در طول موج های مختلف) را برای هر نقطه، در میدان دید آن ارائه دهند. این مسئله به تیم تحقیقاتی اندازه‌گیری های دقیقی از میزان بازتابی اتمسفر هر دو سیاره و طیف وسیعی از طول موج های نزدیک به فروسرخ را ارائه کرد.
این مدل همچنین به توضیح نقاط تاریکی که گهگاه در نپتون قابل مشاهده هستند و کمتر در اورانوس شناسایی میشوند کمک می کند. در حالیکه ستاره شناسان از وجود لکه های تاریک در جو هر دو سیاره آگاه بودند، اما نمی دانستند که کدام لایه آئروسل باعث ایجاد این لکه های تاریک می شود یا چرا ذرات معلق در آن لایه ها، بازتاب کمتری دارند.
- 11
- 3
