في صيف عام 1989، من منطقة نائية في نظامنا الشمسي حيث يكون ضوء الشمس مجرد وهج فاتر، اكتشف مسبار ناسا فوييجر 2 أرسلت المركبة الفضائية إلى الأرض أولى الصور التي التقطها الإنسان لنبتون. وكشفت الصور أن الكوكب الخارجي للشمس كان عبارة عن جرم سماوي مذهل ذو لون أزرق غامق. في المقابل، بدا أورانوس، جار نبتون وأول كوكب يتم اكتشافه باستخدام التلسكوب، شاحبًا بشكل ملحوظ.
هناك الكثير من القواسم المشتركة بين العالمين التوأمين. إنهما بنفس الحجم تقريبًا، وكلاهما متساويان في الكتلة تقريبًا، وكلاهما مغلف بأغلفة جوية عميقة مصنوعة من مواد مماثلة. فلماذا كان لون الجرم السماوي مختلفًا عن اللون الأزرق؟ هذا هو السؤال الذي حير العلماء لعقود من الزمن.
ومع ذلك، يظهر تحليل جديد لصور فوييجر 2 أن كلا العملاقين الجليديين هما في الواقع ظل مماثل من اللون الأزرق المخضر، وهو “التمثيل الأكثر دقة حتى الآن” لألوان الكواكب، كما وجدت الدراسة الجديدة.
متعلق ب: تبدو حلقات أورانوس احتفالية بشكل إيجابي في صورة العطلة الملحمية لتلسكوب جيمس ويب الفضائي
كيف يمكن أن نفوت هذا؟
في أواخر القرن العشرين، كانت الصور التي سجلتها فوييجر 2 لأورانوس ونبتون بألوان واحدة مدمجة لإنشاء صور مركبة أظهرت أن الكواكب سماوية وزرقاء على التوالي. في حين تمت معالجة صور أورانوس المنشورة لتقترب من لونها الحقيقي، فإن صور نبتون المبكرة تم “تمديدها وتحسينها” لعرض سحبه وشرائطه ورياحه، “وبالتالي تم تحويلها إلى اللون الأزرق بشكل مصطنع”، كما يقول المؤلف الرئيسي للدراسة باتريك إيروين، وهو فيزيائي كوكبي. في جامعة أكسفورد بالمملكة المتحدة، في بيان.
“على الرغم من أن اللون المشبع صناعيًا كان معروفًا في ذلك الوقت بين علماء الكواكب – وتم إصدار الصور مع تعليقات تشرحه – إلا أن هذا التمييز قد ضاع مع مرور الوقت”.
ولحل هذا المفهوم الخاطئ، استخدم إيروين وزملاؤه صورًا جديدة من تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا والتلسكوب الكبير جدًا التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، اللذين تلتقط أدواتهما طيفًا غنيًا من الألوان في كل بكسل، لذا فإن معالجتها تحدد “الألوان الظاهرة الحقيقية” لأورانوس ونبتون. .
بعد ذلك، أعاد الفريق النظر في صور فوييجر 2 وأعاد توازنها بما يتماشى مع البيانات الجديدة، مما أظهر أن كلا الكوكبين لهما ظلال متشابهة من اللون الأزرق. ويأتي اللون من طبقة الميثان الموجودة في الغلاف الجوي للكواكب، والتي تمتص اللون الأحمر من ضوء الشمس.
توصلت الدراسة الجديدة إلى أن أورانوس أكثر بياضًا قليلاً، ربما بسبب غلافه الجوي “الراكد والبطيء” إلى حد ما تسمح يتراكم ضباب الميثان، مما يعكس أجزاء حمراء من ضوء الشمس بدرجة أكبر مما يفعل نبتون.
قد يفسر وجود جزيئات جليد الميثان المتراكمة أيضًا سبب تغير لون أورانوس قليلاً خلال مداره حول الشمس الذي يبلغ 84 عامًا. تُظهر الصور المُسجلة بين عامي 1950 و2016 بواسطة مرصد لويل في أريزونا أن الكوكب يبدو أكثر خضرة أثناء الانقلابات – عندما يشير أحد أقطابه نحو الشمس – وأكثر زرقة أثناء الاعتدالات، عندما تشرق الشمس مباشرة فوق خط الاستواء.
قصص ذات الصلة:
– في سعيهم للعثور على حياة غريبة، يبحث العلماء عن ثنائيات الأرض والمشتري خارج المجموعة الشمسية
– تم تأكيد الشفق بالأشعة تحت الحمراء على أورانوس للمرة الأولى
– رصد تلسكوب جيمس ويب الفضائي تيارًا نفاثًا على كوكب المشتري أقوى من إعصار من الفئة الخامسة
ومن خلال مقارنة سطوع أقطاب أورانوس بالمناطق الاستوائية في هذه الصور، خلص إيروين وفريقه إلى أن نسبة الميثان على الأرجح تبلغ نصف وفرة بالقرب من القطبين مقارنة بخط الاستواء، وهو ما يفسر الألوان المتغيرة.
وقالت هايدي هاميل من رابطة الجامعات لأبحاث علم الفلك، والتي ليست منتسبة إلى الدراسة الجديدة: “إن الفهم الخاطئ للون نبتون، وكذلك التغيرات اللونية غير العادية لأورانوس، أربكتنا لعقود من الزمن”. “هذه الدراسة الشاملة يجب أن تضع نهاية للقضيتين في النهاية.”
تم وصف هذا البحث في ورقة بحثية نُشرت يوم الخميس (4 يناير) في مجلة الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.