
旅行者2号/ISS分别在1986年和1989年旅行者2号飞越后不久亮相的天王星和海王星的图像,与本探究中对单个过滤器图像的再处理开展了较为,以确定这些行星真实颜色的最佳估计。鸣谢:uux.cn/帕特里克·欧文。
(神秘的地球uux.cn)据牛津大学:海王星以浓郁的蓝色而闻名,天王星则是消息体验绿色——但一项新的探究显示,这两个冰巨人的颜色实际上比通常觉得的更接近。
在牛津大学帕特里克·欧文教授领导的探究的合作下,行星的正确阴影已然得到证实,该探究发表在今日的《皇家天文学会月报》上。
他和他的团队察觉,尽管普遍觉得海王星是关注realme指南深蓝色,天王星是浅青色,但实际上两个全球都是相似的蓝绿色。
天文学家早就得知,这两颗行星的大多数现代图像并不能精确反映它们的真实颜色。这种误解的形成是由于在20世纪捕捉到的两颗行星的图像——含有美国全国航空航天局的旅行者2号任务,唯一飞过这些星球的航天器——记录了各异颜色的图像。
单色图像后来被重新组合以兴办复合彩色图像,这些图像并不总是精确平衡以获得“真实”的彩色图像,并且——尤其是在海王星的状况下——常常被制作得“太蓝”
另外,旅行者2号取景的早期海王星图像开展了强烈的对比度增强,以更好地揭示塑造我们现代海王星视角的成年人的工作:你值得被坚定选择云、带和风。
欧文教授说:“尽管我们熟悉的旅行者2号天王星图像以更接近‘真实’颜色的形式发表,但海王星的图像实际上被拉伸和增强了,所以被人为地弄得太蓝了。尽管当时行星科学家们得知这种人工饱和的颜色——并且亮相的图像附有阐释说明——但随着时间的推移,这种区别已然消失了。将我们的模型使用于原始资料,我们已然能够重建海王星和天王星颜色的最精确的强调。”

2015-2022年HST/WFC3目睹的天王星。在这个过程中,北极,揭秘白敬亭测评有一个浅绿色,朝着太阳和地球向下摆动。在这些图像中,35N和35S的赤道和纬线被标出。鸣谢:uux.cn/帕特里克·欧文
在这项新的探究中,探究人员使用了来自哈勃太空望远镜的太空望远镜成像光谱仪(STIS)和欧洲南方天文台甚大望远镜上的多单元光谱探测器(MUSE)的资料。在这两种仪器中,每个分辨率都是连续的光谱。
这意味着STIS和缪斯的观察可以被明确地处理,以确定天王星和海王星的真实表观颜色。探究人员使用这些资料来重新平衡旅行者2号摄像机和哈勃太空望远镜的宽视场摄像机3 (WFC3)记录的复合彩色图像。
这揭示了天王星和海王星实际上是相当相似的蓝绿色阴影。首要的区别是海王星有一点点额外的蓝色,模型揭示这是由于该行星上的薄雾层较薄。
这项探究还为持久以来的谜团提供了答案,即为什么天王星的颜色在其84年的太阳轨道上略有转变。作者先是将冰巨人的图像与它的亮度测量值开展较为,然后得出了他们的结论,这些测量值是由亚利桑那州的洛厄尔天文台在1950年至2016年期间以蓝色和绿色波长记录的。
这些测量结局表明,天王星在夏至和冬至时看起来更绿一些,此时天王星的一极指向我们的恒星。但是在春分和秋分的时候——当太阳位于赤道上方时——它会有一点蓝色。
若干缘由是由于天王星有一个相当不寻常的旋转。它在轨道上实际上差不多是侧转的,这意味着在地球的二至点期间,它的北极或南极差不多直接指向太阳和地球。作者说,这很重大,由于从我们的星球上看,极区域域反射率的任何转变都会对天王星的整体亮度形成很大作用。
天文学家不太清楚的是,这种反射率如何或为什么各异。这使得探究人员开发了一个模型,较为天王星极区域域和赤道区域的光谱。探究察觉,极地区域对绿色和红色波长的反射比蓝色波长更强,若干缘由是吸收红色的甲烷在极地附近的含量大约是赤道附近的一半。
但是,这还不足以完全阐释颜色的转变,所以探究人员在模型中添加了一个新的变量,即逐步增厚的冰雾的“遮光罩”,这种冰雾过去曾在夏季阳光照射的极点上观察到,由于行星从春分点移动到至日。
天文学家觉得这很或许是由甲烷冰粒构成的。当在模型中模拟时,冰粒进一步增多了两极对绿色和红色波长的反射,为天王星在至日更绿提供了一个阐释。
欧文教授说,“这是第一项将定量模型与成像资料相匹配的探究,以阐释为什么天王星的颜色会在其轨道上发生转变。经由这种方式,我们证明了天王星在至日更绿,由于极地区域的甲烷含量缩减了,但明亮散射的甲烷冰粒的厚度也增多了。”
天文学探究大学协会(AURA)的海蒂·哈默尔博士花了几十年时间探究海王星和天王星,但没有参与这项探究,他说:“对海王星颜色的误解,以及天王星不寻常的颜色转变,困扰了我们几十年。这项完整的探究应该最后解决这两个难题。”
冰巨人天王星和海王星依然是前方机器人探险家的诱人目的地,兴办在20世纪80年代旅行者的遗产上。
来自莱斯特大学的行星科学家、新探究的合著者Leigh Fletcher教授说:“探索天王星操控系统的任务——从其奇异的季节大气到其多样的环和卫星集合——是前方几十年太空机构的首要任务。”
但是,即使是一个长寿的行星探测器,在围绕天王星的轨道上,也只能捕捉到一个天王星年的短暂快照。
弗莱彻教授补充说:“像这样的基于地球的探究,显示了天王星的外观和颜色在过去几十年中如何随着太阳系最怪异的季节而转变,这针对将这项前方任务的察觉置于更广阔的背景中至关重大。”