صورة جديدة تكشف الشكل الحقيقي لنبتون وأورانوس، وألوانهما أقرب بكثير

يُعرف نبتون بلونه الأزرق الغني، وأورانوس بلونه المزرق، لكن دراسة جديدة وجدت أن العملاقين الجليديين هما في الواقع أقرب بكثير في اللون مما كان يعتقد عادة. وأكدت الأبحاث التي أجراها البروفيسور باتريك إيروين من جامعة أكسفورد الألوان الصحيحة للكوكبين، وتم نشرها اليوم في الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.

تمت مقارنة صور Voyager 2/ISS التي تم إصدارها بعد وقت قصير من تحليق Voyager 2 لأورانوس ونبتون في عامي 1986 و1989، على التوالي، مع الصور الفردية التي تمت تصفيتها والتي تمت إعادة معالجتها في هذه الدراسة لتحديد أفضل تقدير للألوان الحقيقية لهذه الكواكب. المصدر: باتريك ايروين.

ووجد هو وفريقه أنه على الرغم من الاعتقاد السائد بأن نبتون هو سماوي داكن وأورانوس سماوي فاتح، إلا أن كلا العالمين لهما في الواقع لون فيروزي مماثل.

ويعرف علماء الفلك منذ فترة طويلة أن معظم الصور الحديثة للكوكبين لا تعكس بدقة ألوانهما الحقيقية. والسبب في سوء الفهم هذا هو أن صور الكوكبين التي التقطت خلال القرن العشرين - بما في ذلك مهمة فوييجر 2 التابعة لناسا (المركبة الفضائية الوحيدة التي تحلق فوق كلا العالمين) - سجلت جميعها ألوانًا مختلفة.

تمت إعادة دمج هذه الصور أحادية اللون لاحقًا في مركبات ملونة، لكنها لم تحقق دائمًا التوازن الدقيق للصور الملونة "الحقيقية"، حيث غالبًا ما تكون صور نبتون على وجه الخصوص "زرقاء جدًا".

بالإضافة إلى ذلك، تم تحسين التباين بشكل كبير في الصور المبكرة لنبتون التي التقطتها فوييجر 2 للكشف عن السحب والأحزمة والرياح بشكل أفضل، مما أدى إلى رؤيتنا الحديثة لنبتون.

قال البروفيسور أوين: "في حين تم إصدار صور فوييجر 2 المألوفة لأورانوس في شكل أقرب إلى اللون "الحقيقي"، فإن صورة نبتون كانت في الواقع ممتدة ومحسنة وبالتالي كانت زرقاء بشكل مصطنع. وعلى الرغم من أن اللون المشبع صناعيًا كان معروفًا لعلماء الكواكب في ذلك الوقت وتم إصدار الصور مع تعليقات، فقد ضاع الاختلاف بمرور الوقت. وبتطبيق نموذجنا على البيانات الأولية، تمكنا من إعادة إنتاج ألوان نبتون وأورانوس بدقة أكبر."

أورانوس كما رصده HST/WFC3 من عام 2015 إلى عام 2022. في هذا التسلسل، يكون القطب الشمالي أفتح باللون الأخضر، ويتأرجح في اتجاه الشمس والأرض. في هذه الصور تم تحديد خط الاستواء وخطي التوازي عند 35 شمالا و 35 جنوبا. المصدر: باتريك ايروين

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

وهذا يعني أنه يمكن معالجة بيانات الرصد الواردة من STIS وMUSE بشكل واضح لتحديد الألوان الظاهرة الحقيقية لأورانوس ونبتون. استخدم الباحثون هذه البيانات لإعادة توازن الصور الملونة المركبة التي سجلتها كاميرات Voyager 2 والكاميرا واسعة النطاق 3 (WFC3) التابعة لتلسكوب هابل الفضائي.

اتضح أن أورانوس ونبتون هما في الواقع لونان فيروزيان متشابهان تمامًا. والفرق الرئيسي هو أن نبتون لديه مسحة إضافية من اللون الأزرق، وهو ما تشير النماذج إلى أنه يرجع إلى طبقة ضباب أرق على الكوكب.

يقدم البحث أيضًا إجابة للغموض الذي طال أمده حول سبب تغير لون أورانوس قليلاً خلال مداره الذي يبلغ 84 عامًا حول الشمس. سجل مرصد لويل في أريزونا سطوع أورانوس في الأطوال الموجية الزرقاء والخضراء من عام 1950 إلى عام 2016. قام المؤلفون أولاً بمقارنة الصور وقياسات سطوع أورانوس قبل استخلاص استنتاجاتهم.

تظهر هذه القياسات أن أورانوس يبدو أكثر اخضرارًا أثناء الانقلابات (أي الصيف والشتاء)، عندما يواجه أحد أقطاب الكوكب نجمنا. ولكن خلال الاعتدال الربيعي، عندما تكون الشمس فوق خط الاستواء، يبدو أورانوس أكثر زرقة.

ومن المعروف أن جزءًا من سبب هذه الظاهرة هو أن أورانوس لديه دوران غير عادي للغاية. يدور بشكل جانبي تقريبًا في مداره، مما يعني أنه عند الانقلاب الشمسي للكوكب، يشير قطبه الشمالي أو الجنوبي بشكل مباشر تقريبًا نحو الشمس والأرض. يقول المؤلفون إن هذا أمر مهم، لأن أي تغييرات في الانعكاس القطبي يمكن أن يكون لها تأثير كبير على سطوع أورانوس الإجمالي كما يُرى من الأرض.

ما هو أقل وضوحا لعلماء الفلك هو كيف أو لماذا يختلف هذا الانعكاس. وهذا ما دفع الباحثين إلى بناء نموذج يقارن أطياف المناطق القطبية لأورانوس مع مناطقه الاستوائية. ووجدت الدراسة أن المناطق القطبية لها انعكاس أعلى عند الأطوال الموجية الخضراء والحمراء مقارنة بالأطوال الموجية الزرقاء، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن كمية الميثان بالقرب من القطبين تبلغ حوالي نصف الكمية عند خط الاستواء، كما يمتص الميثان اللون الأحمر.