كوكبا نبتون وأورانوس لهما لون مختلف عما نعرفه: ماذا نعرف؟

نبتون وأورانوس لديهما ظل مماثل من اللون الأزرق والأخضر، على الرغم من الاعتقاد السائد بأن نبتون له ظل أزرق عميق وأورانوس له مظهر سماوي شاحب.

تم تأكيد الظلال الدقيقة للكواكب بمساعدة البحث الذي أجراه البروفيسور باتريك إيروين من جامعة أكسفورد. تم نشره في الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.

ويعرف علماء الفلك منذ فترة طويلة أن معظم الصور الحديثة للكوكبين لا تعكس بدقة ألوانهما الحقيقية. نشأ هذا المفهوم الخاطئ عندما تم التقاط صور للكوكبين (بما في ذلك بواسطة مهمة فوييجر 2 التابعة لناسا) خلال القرن العشرين. (المركبة الفضائية الوحيدة التي مرت عبر هذه العوالم) سجلت صورًا بألوان منفصلة.

تم بعد ذلك إعادة دمج الصور أحادية اللون لإنشاء صور مختلطة الألوان، والتي لم تكن دائمًا متوازنة بدقة للحصول على صورة ملونة “حقيقية”، وخاصة في حالة نبتون، غالبًا ما كانت تُصنع “باللون الأزرق للغاية”.

بالإضافة إلى ذلك، كانت الصور الأولى لنبتون التي التقطتها فوييجر 2 ذات تباين قوي لتكشف عن السحب بشكل أفضل. العصابات والرياح التي تشكل رؤيتنا الحديثة لنبتون.

وقال البروفيسور إيروين في بيان: “في حين تم إصدار الصور المعروفة لأورانوس التي التقطتها فوييجر 2 في شكل قريب من اللون “الحقيقي”، فإن صور نبتون تم تمديدها وتحسينها في الواقع، لذلك تم إنتاجها بشكل مصطنع. أزرق جدًا.

على الرغم من أن الصور المشبعة بالألوان بشكل مصطنع كانت معروفة بين علماء الكواكب في ذلك الوقت (ونُشرت الصور مع تعليقات تشرح ذلك)، إلا أن التمييز فُقد مع مرور الوقت. ومن خلال تطبيق نموذجنا على البيانات الأصلية، تمكنا من إعادة إنتاج تمثيل دقيق للغاية للون كل من نبتون وأورانوس.”

في الدراسة الجديدة، استخدم الباحثون بيانات من جهاز التصوير الطيفي للتلسكوب الفضائي (STIS) الموجود على تلسكوب هابل الفضائي والمستكشف الطيفي متعدد الوحدات (MUSE) الموجود على التلسكوب الكبير جدًا التابع للمرصد الجنوبي الأوروبي. في كلا الجهازين، كل بكسل هو طيف مستمر.

وهذا يعني أنه يمكن معالجة ملاحظات STIS وMUSE بشكل لا لبس فيه لتحديد اللون الظاهري الحقيقي لأورانوس ونبتون. استخدم الباحثون هذه البيانات لإعادة بناء الصور المركبة الملونة التي سجلتها كاميرا Voyager 2 والكاميرا واسعة النطاق 3 (WFC3) التابعة لتلسكوب هابل الفضائي.

وكشف هذا أن أورانوس ونبتون هما في الواقع ظلال متشابهة من اللون الأزرق والأخضر. والفرق الرئيسي هو أن نبتون لديه لمحة طفيفة من اللون الأزرق، وهو ما يكشفه النموذج بسبب طبقة الضباب الرقيقة للكوكب.

تجيب الدراسة أيضًا على اللغز الذي طال أمده حول سبب تغير لون أورانوس بشكل طفيف خلال مداره حول الشمس الذي يبلغ 84 عامًا. وتوصل الباحثون إلى هذا الاستنتاج بعد مقارنة صور العملاق الجليدي بالأطوال الموجية الزرقاء والخضراء التي سجلها مرصد لويل في أريزونا بين عامي 1950 و2016 مع قياسات سطوعه.

تظهر هذه القياسات أن أورانوس يبدو أكثر اخضرارًا قليلاً عند الانقلابات (أي الصيف والشتاء)، عندما يشير أحد أقطاب الكوكب نحو نجمنا. ولكن خلال فترة الاعتدال (عندما تكون الشمس فوق خط الاستواء) يكون لونها أكثر زرقة إلى حد ما.

ومن المعروف أن أحد أسباب ذلك هو أن أورانوس لديه دورة غير عادية للغاية. يدور بشكل جانبي تقريبًا خلال مداره، مما يعني أن قطبه الشمالي أو الجنوبي يشير بشكل مباشر تقريبًا نحو الشمس والأرض أثناء الانقلابات الشمسية للكوكب. وهذا أمر مهم لأن أي تغيير في انعكاس المناطق القطبية يمكن أن يكون له تأثير كبير على السطوع الإجمالي لأورانوس كما يُرى من كوكبنا.

علماء الفلك غير متأكدين من كيفية أو سبب اختلاف هذا الانعكاس. وقد دفع ذلك الباحثين إلى تطوير نموذج يقارن أطياف المناطق القطبية لأورانوس مع أطياف المناطق الاستوائية. ووجد أن المناطق القطبية لها انعكاس أعلى في الأطوال الموجية الخضراء والحمراء مقارنة بالأطوال الموجية الزرقاء لأن الميثان، الذي يمتص اللون الأحمر، يكون متوافرًا بمقدار النصف بالقرب من القطبين كما هو الحال عند خط الاستواء.

ومع ذلك، لم يكن هذا كافيًا لتفسير تغير اللون بشكل كامل، لذلك أضاف الباحثون متغيرًا جديدًا إلى النموذج على شكل “غطاء” ضبابي سميك تدريجيًا شوهد سابقًا فوق القطب المضاء بنور الشمس. الصيف مثل الكوكب. يذهب من أوتارايانا إلى الانقلاب.

ويعتقد علماء الفلك أنه يتكون من جزيئات جليد الميثان. عند المحاكاة في النموذج، زادت جزيئات الجليد من الانعكاس في الأطوال الموجية الخضراء والحمراء عند القطبين، مما يوفر تفسيرا لسبب كون أورانوس أكثر خضرة عند الانقلاب.

وقال البروفيسور إيرفاين: “هذه هي الدراسة الأولى التي تقارن نموذجًا كميًا ببيانات التصوير لشرح سبب تغير لون أورانوس أثناء مداره. “وبهذه الطريقة، أظهرنا أن أورانوس يكون أكثر خضرة عند الانقلاب، لأن المناطق القطبية تحتوي على كمية أقل من الميثان، ولكن هناك سمك أكبر لجزيئات جليد الميثان المتناثرة بشكل مشرق.”

في اخبار اخرى