Odwiedziliśmy je tylko raz, bo są piekielnie daleko. Dlaczego Uran i Neptun się różnią?
Uran i Neptun to dwie ostatnie planety Układu Słonecznego zwane także lodowymi olbrzymami. Pod wieloma względami obie planety są do siebie bardzo podobne. Naukowcy właśnie ustalili dlaczego zatem różnią się od siebie kolorami.
- Kosmiczny Teleskop Hubble'a regularnie co roku prowadzi obserwacje zewnętrznych planet Układu Słonecznego.
- Uran i Neptun pod wieloma względami są bardzo do siebie podobne. Naukowcy postanowili sprawdzić dlaczego różnią się kolorem.
- W górnych warstwach atmosfer obu planet znajduje się warstwa gęstej mgły, która przesłania nieco niebieski kolor wnętrza planety.
- Okazuje się, że na Uranie owa warstwa mgły jest gęstsza, przez co nadaje planecie jaśniejszego koloru.
Wstyd się do tego przyznać w XXI wieku, ale jak dotąd w okolice obu tych planet doleciała jedynie jedna sonda kosmiczna. Voyager 2 przemknął w pobliżu Urana w 1986, i w pobliżu Neptuna w 1989 roku. Od tego czasu nic wysłanego z Ziemi w tamte rejony Układu Słonecznego nie poleciało.
Uran i Neptun - dwaj bliźniacy
Oba lodowe olbrzymy składają się według obecnej wiedzy z niewielkiego skalistego jądra o masie podobnej do masy Ziemi, otoczonego rozległym płaszczem z lodu wodnego, metanowego i amoniakalnego, oraz gęstej rozległej atmosfery, którą widzimy z zewnątrz.
Dlaczego Uran jest jaśniejszy od Neptuna?
Badacze jednak od dawna zastanawiali się dlaczego Neptun w zakresie widzialnym ma głęboki niebieski kolor, podczas gdy Uran jest jaśniejszy i bardziej pastelowy.
Rozwiązania zagadki dostarczyły dane zbierane przez ostatnich kilka lat przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a, teleskop Gemini North oraz Infrared Telescope Facility. Naukowcy postanowili przyjrzeć się uważnie górnym warstwom atmosfer obu planet. Dzięki niezwykle dokładnym danym spektroskopowym w górnej atmosferze każdej z planet udało się wyodrębnić trzy osobne warstwy gazów. Okazało się, że w środkowej z nich powstaje swego rodzaju mgła składająca się z kropli i cząstek powstałych w wyniku reakcji fotochemicznych, w których promieniowanie słoneczne wchodzi w interakcje z pierwiastkami tworzącymi atmosferę. To właśnie ta mgła przesłania niższe warstwy atmosfery. Gdyby jej nie było, obie planety miałyby zasadniczo taki sam kolor. Owe cząstki mgły z czasem pokrywają się lodem metanowym pochodzącym z niższych warstw atmosfery. Kiedy dochodzi do kondensacji metanu na takich cząstkach, obciążone zaczynają opadać w niższe warstwy atmosfery planety w formie śniegu. Proces ten zachodzi mniej więcej tak samo na obu planetach.
Jedyna różnica między obiema planetami jest taka, że Neptun ma nieco bardziej aktywną i turbulentną atmosferę. W efekcie szybsze ruchy cząstek tworzących górne warstwy atmosfery przyspieszają proces kondensacji lodu metanowego na cząstkach mgły. Z tego też powodu mgła jest szybciej zamieniana na płatki śniegu, które następnie wpadają w głębsze warstwy atmosfery. Można zatem powiedzieć, że w drugiej od góry warstwie atmosfery nigdy nie ma wystarczająco dużo czasu, aby utworzyła się tam naprawdę gęsta mgła, która mogłaby przesłonić błękit wnętrza.
Na Uranie jest natomiast spokojniej, przez co i mgły jest więcej. To właśnie ona odpowiada za to, że z zewnątrz Uran jest bardziej mleczny niż Neptun.
