Yeni görüntüler Neptün ve Uranüs’ün gerçekte neye benzediğini ortaya koyuyor

Neptün, zengin mavi ve Uranüs yeşili olarak biliniyor; ancak yeni bir çalışma, iki buz devinin renklerinin aslında sanıldığından çok daha yakın olduğunu ortaya çıkardı.

Oxford Üniversitesi’nden Profesör Patrick Irwin liderliğindeki araştırmanın yardımıyla gezegenlerin doğru tonları doğrulandı. yayınlanan bugün Kraliyet Astronomi Topluluğunun Aylık Bildirimleri.

Kendisi ve ekibi, Neptün’ün koyu gök mavisi ve Uranüs’ün soluk camgöbeği görünümüne sahip olduğu yönündeki yaygın inanışa rağmen, her iki dünyanın da aslında yeşilimsi mavinin benzer bir tonunda olduğunu buldu.

Gökbilimciler, iki gezegenin modern görüntülerinin çoğunun gerçek renklerini tam olarak yansıtmadığını uzun zamandır biliyorlar. Yanlış anlama, 20. yüzyılda her iki gezegenin (bu dünyaların yanından uçan tek uzay aracı olan NASA’nın Voyager 2 misyonu da dahil olmak üzere) çekilen görüntülerinin, görüntülerin farklı renklerde kaydedilmesi nedeniyle ortaya çıktı.

Tek renkli görüntüler daha sonra kompozit renkli görüntüler oluşturmak için yeniden birleştirildi; bu görüntüler “gerçek” renkli bir görüntü elde etmek için her zaman doğru şekilde dengelenmiyordu ve – özellikle Neptün örneğinde – sıklıkla “fazla mavi” yapılıyordu.

Ek olarak, Voyager 2’den alınan ilk Neptün görüntülerinin kontrastı, Neptün’e dair modern bakış açımızı şekillendiren bulutları, şeritleri ve rüzgarları daha iyi ortaya çıkarmak için güçlü bir şekilde geliştirildi.

Profesör Irwin şunları söyledi: “Uranüs’ün tanıdık Voyager 2 görüntüleri ‘gerçek’ renge daha yakın bir biçimde yayınlanmış olsa da, Neptün’ün görüntüleri aslında uzatılmış ve geliştirilmiş ve bu nedenle yapay olarak fazla mavi hale getirilmişti. Yapay olarak doygunlaştırılmış olmasına rağmen Renk, o zamanlar gezegen bilimciler tarafından biliniyordu ve görüntüler bunu açıklayan altyazılarla birlikte yayınlanıyordu, bu ayrım zamanla kaybolmuştu.Modelimizi orijinal verilere uygulayarak, rengin şimdiye kadarki en doğru temsilini yeniden oluşturmayı başardık. hem Neptün’ün hem de Uranüs’ün.”

Yeni çalışmada araştırmacılar, Hubble Uzay Teleskobu’nun Uzay Teleskobu Görüntüleme Spektrografı (STIS) ve Avrupa Güney Gözlemevi’nin Çok Büyük Teleskobu üzerindeki Çoklu Birim Spektroskopik Gezgini’nden (MUSE) elde edilen verileri kullandılar. Her iki cihazda da her piksel sürekli bir renk spektrumudur.

Bu, Uranüs ve Neptün’ün görünen gerçek rengini belirlemek için STIS ve MUSE gözlemlerinin açıkça işlenebileceği anlamına gelir. Araştırmacılar bu verileri Voyager 2 kamerası ve ayrıca Hubble Uzay Teleskobu’nun Geniş Alan Kamerası 3 (WFC3) tarafından kaydedilen kompozit renkli görüntüleri yeniden dengelemek için kullandı.

Bu, Uranüs ve Neptün’ün aslında yeşilimsi mavinin oldukça benzer bir tonu olduğunu ortaya çıkardı. Temel fark, Neptün’ün hafif bir ek mavi tonuna sahip olmasıdır; model, bunun gezegendeki daha ince bir pus tabakasından kaynaklandığını ortaya koymaktadır.

Çalışma aynı zamanda Uranüs’ün renginin 84 yıllık güneş yörüngesi sırasında neden hafifçe değiştiğine dair uzun süredir devam eden gizeme de bir yanıt sunuyor. Yazarlar, ilk olarak buz devinin görüntülerini, Arizona’daki Lowell Gözlemevi tarafından 1950-2016 yılları arasında mavi ve yeşil dalga boylarında kaydedilen parlaklık ölçümleriyle karşılaştırdıktan sonra bu sonuca vardılar.

Bu ölçümler, Uranüs’ün gündönümlerinde (yani yaz ve kış) gezegenin kutuplarından birinin yıldızımıza dönük olduğu zamanlarda biraz daha yeşil göründüğünü gösterdi. Ancak ekinokslar sırasında, yani güneş ekvatorun üzerinde olduğunda, biraz daha mavi bir renk alır.

Bunun bir nedeninin Uranüs’ün son derece sıra dışı bir dönüşe sahip olması olduğu biliniyordu. Yörüngesi sırasında etkili bir şekilde neredeyse yan döner; bu, gezegenin gündönümleri sırasında kuzey veya güney kutbunun neredeyse doğrudan güneşe ve Dünya’ya dönük olduğu anlamına gelir. Yazarlar bunun önemli olduğunu, çünkü kutup bölgelerinin yansıtıcılığında yapılacak herhangi bir değişikliğin, bizim gezegenimizden bakıldığında Uranüs’ün genel parlaklığı üzerinde büyük bir etkiye sahip olacağını söyledi.

Gökbilimcilerin bu yansımanın nasıl veya neden farklı olduğu konusunda daha az net olduğu şey. Bu, araştırmacıları Uranüs’ün kutup bölgelerinin spektrumlarını ekvator bölgeleriyle karşılaştıran bir model geliştirmeye yöneltti. Kutup bölgelerinin yeşil ve kırmızı dalga boylarında mavi dalga boylarına göre daha yansıtıcı olduğu bulundu; bunun nedeni kısmen kırmızıyı soğuran metanın kutupların yakınında ekvatora göre yaklaşık yarısı kadar bol olmasıdır.

Ancak bu, renk değişimini tam olarak açıklamak için yeterli değildi; bu nedenle araştırmacılar, gezegen olarak yaz aylarında güneşli kutup üzerinde daha önce gözlemlenen, giderek kalınlaşan buzlu pustan oluşan bir “başlık” biçiminde modele yeni bir değişken ekledi. ekinokstan gündönümüne doğru hareket eder.

Gökbilimciler bunun muhtemelen metan buz parçacıklarından oluştuğunu düşünüyor. Modelde simüle edildiğinde, buz parçacıkları kutuplardaki yeşil ve kırmızı dalga boylarındaki yansımayı daha da arttırdı ve Uranüs’ün gündönümünde neden daha yeşil olduğuna dair bir açıklama sundu.

Profesör Irwin şunları söyledi: “Bu, Uranüs’ün yörüngesi sırasında renginin neden değiştiğini açıklamak için niceliksel bir modeli görüntüleme verileriyle eşleştiren ilk çalışmadır. Bu şekilde, Uranüs’ün gündönümünde kutup bölgelerinin daha yeşil olması nedeniyle daha yeşil olduğunu gösterdik. metan bolluğunun azalması ama aynı zamanda parlak saçılan metan buz parçacıklarının kalınlığının artması.”

Onlarca yıldır Neptün ve Uranüs’ü araştıran ancak çalışmaya dahil olmayan Astronomi Araştırma Üniversiteleri Birliği’nden (AURA) Dr. Heidi Hammel, “Neptün’ün renginin yanlış algılanmasının yanı sıra olağandışı renk değişiklikleri de var” dedi. Uranüs’ün etkisi onlarca yıldır bizi altüst etti. Bu kapsamlı çalışma sonunda her iki konuyu da sonlandırmalı.”

Buz devleri Uranüs ve Neptün, Voyager’ın 1980’lerdeki mirasını temel alarak geleceğin robot kaşifleri için heyecan verici bir hedef olmaya devam ediyor.

Leicester Üniversitesi’nden gezegen bilimci ve yeni çalışmanın ortak yazarı Profesör Leigh Fletcher şunları söyledi: “Tuhaf mevsimsel atmosferinden çeşitli halka ve ay koleksiyonuna kadar Uranüs sistemini keşfetme misyonu yüksek bir girişimdir. Gelecek yıllarda uzay ajanslarının önceliği olacak.”

Bununla birlikte, Uranüs’ün yörüngesindeki uzun ömürlü bir gezegen kaşifi bile bir Uranüs yılının yalnızca kısa bir fotoğrafını yakalayabilir.

Profesör Fletcher, “Uranüs’ün görünüşünün ve renginin, güneş sistemindeki en tuhaf mevsimlere tepki olarak on yıllar boyunca nasıl değiştiğini gösteren, bunun gibi Dünya temelli çalışmalar, gelecekteki bu misyonun keşiflerini daha geniş bağlamlara yerleştirmede hayati önem taşıyacak” diye ekledi. .