Kosmiczny Teleskop Hubble’a wyjaśnia różnicę barw lodowych olbrzymów

uran neptun
Po lewej: Uran, po prawej: Neptun

Powszechnie przyjmuje się, że w Układzie Słonecznym mamy cztery planety skaliste i cztery planety gazowe. Jak ktoś troszeczkę bardziej interesuje się astronomią to wie, że tę drugą grupę dzielimy tak naprawdę na gazowe olbrzymy oraz lodowe olbrzymy. W tej drugiej kategorii znajdują się Uran i Neptun, przedostatnia i ostatnia planeta Układu Słonecznego. Teraz poznaliśmy także powód różnego zabarwienia obu planet.

Oczywiście tak naprawdę zarówno Uran, jak i Neptun są planetami gazowymi. Nazwa dotyczy jednak gazów, z jakich są one zbudowane. W przeciwieństwie do Jowisza i Saturna, które w dużej mierze składają się z wodoru i helu, w atmosferze lodowych olbrzymów mamy związki chociażby takie jak metan.

Obie planety pod wieloma względami są do siebie podobne. Uran i Neptun mają mniej więcej tę samą masę, te same rozmiary i skład chemiczny. Mimo to, w zakresie widzialnym Neptun jest głęboko niebieski, a Uran ma odcień bardziej jasnobłękitny, pastelowy. Skąd zatem taka różnica?

Najnowsze badania przeprowadzone za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a wskazują, że obie planety przykrywa warstwa mgły, która po prostu jest znacznie grubsza na Uranie, przez co sprawa ona, że błękitne wnętrze planety jest z zewnątrz bardziej pastelowe i jasne. Gdyby owej mgły nie było na obu planetach, obie wyglądałyby niemal identycznie.

Aby dojść do tego wniosku, naukowcy musieli przeanalizować dane archiwalne z kilku ostatnich lat, kiedy to Kosmiczny teleskop Hubble’a obserwował planety w szerokim zakresie częstotliwości, od ultrafioletu, przez światło widzialne po bliską podczerwień. Do danych z Hubble’a dodano także obserwacje prowadzone za pomocą teleskopu Gemini North oraz dane archiwalne z teleskopu ITF na Hawajach.

Tak rozległa baza danych pozwoliła naukowcom przeanalizować skład chemiczny oraz grubość poszczególnych warstw górnej warstwy atmosfer obu planet. Dopiero na podstawie wyników takiej analizy można było stworzyć wiarygodny model atmosfer obu planet. Model ów obejmuje trzy warstwy zewnętrznej części atmosfery. Za barwę planety widzianą z zewnątrz odpowiada druga, środkowa z nich. Na obu planetach w tej warstwie lód metanowy kondensuje się na cząstkach mgły, ściągając je następnie w głębsze warstwy atmosfery, gdzie opadają one jako śnieg metanowy.

Z uwagi na to, że Neptun posiada bardziej aktywną i bardziej burzliwą atmosferę niż Uran, to i w niej szybciej lód kondensuje się na cząstkach mgły i produkuje intensywniejsze śnieżyce metanowe. W efekcie, cząstki mgły szybciej usuwane są z tej warstwy atmosfery, przez co jest ona rzadsza niż na Uranie i bardziej odsłania błękitne wnętrze planety.

Radek Kosarzycki

Popularyzator astronomii. Kulturalny cham. Od 2015 r. codziennie pisze i mówi o kosmosie na Pulsie Kosmosu. Od 2020 r. pisze o kosmosie także na najlepszym polskim portalu technologicznym Spider's Web.