Teleskope zeigen, warum Neptun blauer ist als Uranus

Neue weltraum- und bodengestützte Teleskopbeobachtungen haben gezeigt, was hinter diesem Unterschied im Ton steckt.

Die sonnenfernsten Planeten unseres Sonnensystems, Neptun und Uranus, haben die gleichen Größen, Massen und atmosphärischen Bedingungen. Betrachtet man die beiden Planeten nebeneinander, was möglich wurde, nachdem die Raumsonde Voyager 2 der NASA in den 1980er Jahren vorbeiflog, sieht Neptun hellblau aus. Uranus ist ein blasses Azurblau.

Die Astronomen nutzten das Gemini North Telescope und die Infrared Telescope Facility der NASA, beide auf Hawaii, sowie das Hubble Space Telescope, um ein Modell zu erstellen, das den Beobachtungen von Neptun und Uranus entsprechen könnte.

Wissenschaftler haben festgestellt, dass sich in der Atmosphäre von Uranus übermäßiger Dunst angesammelt hat, der ihm ein helleres Aussehen verleiht. Dieser Dunst ist auf Uranus dicker als eine ähnliche Atmosphärenschicht auf Neptun, sodass er das Erscheinungsbild von Uranus aus unserer Perspektive aufhellt.

Ohne diesen Dunst in den Atmosphären beider Planeten glauben Astronomen, dass beide Planeten in Blau nahezu identisch wären. Eine detaillierte Studie der Ergebnisse wurde am Dienstag im Journal of Geophysical Research: Planets veröffentlicht.

Frühere Versuche, diesen Unterschied zu verstehen, konzentrierten sich auf die oberen Atmosphären von Planeten bei bestimmten Lichtwellenlängen.

„Dies ist das erste Modell, das Beobachtungen von reflektiertem Sonnenlicht von Ultraviolett bis Nahinfrarot synchron anpasst“, sagte der leitende Studienautor Patrick Irwin, Professor für Planetenphysik an der Universität Oxford, in einer Erklärung. Er ist auch der erste, der den Unterschied in der sichtbaren Farbe zwischen Uranus und Neptun erklärt.

Das Modell untersuchte auch tiefere Atmosphärenschichten, die Nebelpartikel sowie Wolken aus Methan und Schwefelwasserstoff enthalten.

Neue Beobachtungen des Gemini North Telescope, das sich in der Nähe des Gipfels des Mauna Kea auf Hawaii befindet, wurden mit anderen archivierten Teleskopdaten gepaart. Das Team analysierte drei Aerosolschichten in unterschiedlichen Höhen auf Uranus und Neptun. Die mittlere Schicht aus Nebelpartikeln beeinflusst die Farbe am meisten.

Auf beiden Planeten verwandelt sich in der mittleren Schicht Methaneis in Methanschauer. Neptun hat eine turbulente Atmosphäre, die aktiver ist als die langsame, träge Uranus-Atmosphäre, sodass Methanpartikel und Schneeschauer verhindern, dass sich Nebel auf dem Planeten Neptun ansammelt.

Wissenschaftler glauben, dass dieses Modell auch helfen könnte zu erklären, warum dunkle Flecken auf Neptun erscheinen, auf Uranus jedoch weniger häufig sind. Dies liegt wahrscheinlich daran, dass die tiefste Schicht der Atmosphäre dunkler wird, was auf dem Planeten Neptun stärker auffallen wird.

„Wir hofften, dass die Entwicklung dieses Modells uns dabei helfen würde, Wolken und Dunst in der Atmosphäre des Eisriesen zu verstehen“, sagte der Co-Autor der Studie, Mike Wong, ein Astronom an der University of California, Berkeley, in einer Erklärung. „Die Erklärung des Farbunterschieds zwischen Uranus und Neptun war ein unerwarteter Bonus!“

Wir können mehr über diese mysteriösen Welten erfahren, die Voyager 2 nur während schneller Flüge besucht hat.

Der im April veröffentlichte Decadal Survey of Planets empfahl die erste dedizierte Uranus-Sonde und Sonde als nächste große Mission der NASA. Die Autoren des Berichts sehen in Uranus Orbiter & Probe eine Möglichkeit, das Wissen der Astronomen über Eisriesen zu revolutionieren.

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