06 januari 2024
(Nanowerk NieuwsNeptunus staat bekend als diepblauw en Uranusgroen, maar uit een nieuwe studie is gebleken dat de twee ijsreuzen qua kleur eigenlijk veel dichter bij elkaar liggen dan doorgaans wordt gedacht.
De juiste tinten van de planeten zijn bevestigd met behulp van onderzoek onder leiding van professor Patrick Irwin van de Universiteit van Oxford, dat is gepubliceerd in de Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society (“Het modelleren van de seizoenscyclus van de kleur en omvang van Uranus, en vergelijking met Neptunus”).
Hij en zijn team ontdekten dat beide werelden in feite een vergelijkbare tint groenachtig blauw hebben, ondanks de algemeen aanvaarde overtuiging dat Neptunus diep azuurblauw is en Uranus een bleek cyaan uiterlijk heeft.
Voyager 2/ISS-beelden van Uranus en Neptunus vrijgegeven kort na de Voyager 2-vluchten in respectievelijk 1986 en 1989, vergeleken met een herverwerking van de individuele filterbeelden in dit onderzoek om de beste schatting van de ware kleuren van deze planeten te bepalen. (Afbeelding: Patrick Irwin, Universiteit van Oxford)
Astronomen weten al lang dat de meeste moderne afbeeldingen van de twee planeten hun ware kleuren niet nauwkeurig weergeven.
De misvatting ontstond doordat beelden die in de 20e eeuw van beide planeten werden vastgelegd – onder meer door NASA’s Voyager 2-missie, het enige ruimtevaartuig dat langs deze werelden vloog – beelden in afzonderlijke kleuren registreerden.
De enkelkleurige afbeeldingen werden later opnieuw gecombineerd om samengestelde kleurenafbeeldingen te creëren, die niet altijd nauwkeurig uitgebalanceerd waren om een “echt” kleurenbeeld te verkrijgen, en – vooral in het geval van Neptunus – vaak “te blauw” werden gemaakt.
Bovendien zijn de vroege Neptunus-beelden van Voyager 2 sterk contrastversterkt om de wolken, banden en winden die ons moderne perspectief op Neptunus bepalen beter zichtbaar te maken.
Professor Irwin zei: “Hoewel de bekende Voyager 2-afbeeldingen van Uranus werden gepubliceerd in een vorm die dichter bij de ‘echte’ kleur lag, waren die van Neptunus in feite uitgerekt en versterkt, en daarom kunstmatig te blauw gemaakt.”
“Hoewel de kunstmatig verzadigde kleur destijds bekend was onder planetaire wetenschappers – en de beelden werden vrijgegeven met bijschriften die dit uitlegden – was dat onderscheid in de loop van de tijd verloren gegaan.”
“Door ons model toe te passen op de oorspronkelijke gegevens zijn we erin geslaagd de meest nauwkeurige weergave tot nu toe van de kleur van zowel Neptunus als Uranus te reconstrueren.”
In de nieuwe studie gebruikten de onderzoekers gegevens van de Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) van de Hubble Space Telescope en de Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) van de Very Large Telescope van de European Southern Observatory. In beide instrumenten is elke pixel een continu kleurenspectrum.
Dit betekent dat STIS- en MUSE-waarnemingen ondubbelzinnig kunnen worden verwerkt om de ware schijnbare kleur van Uranus en Neptunus te bepalen.
De onderzoekers gebruikten deze gegevens om de samengestelde kleurenbeelden die zijn vastgelegd door de Voyager 2-camera en ook door de Wide Field Camera 3 (WFC3) van de Hubble Space Telescope opnieuw in evenwicht te brengen.
Hieruit bleek dat Uranus en Neptunus eigenlijk een vrij vergelijkbare tint groenachtig blauw hebben. Het belangrijkste verschil is dat Neptunus een klein vleugje extra blauw heeft, wat volgens het model te wijten is aan een dunnere waaslaag op die planeet.
De studie biedt ook een antwoord op het al lang bestaande mysterie waarom de kleur van Uranus enigszins verandert tijdens zijn 84-jarige baan om de zon.
De auteurs kwamen tot hun conclusie nadat ze eerst beelden van de ijsreus hadden vergeleken met metingen van zijn helderheid, die tussen 1950 en 2016 door het Lowell Observatorium in Arizona werden vastgelegd op blauwe en groene golflengten.
Deze metingen toonden aan dat Uranus er tijdens zijn zonnewendes iets groener uitziet (d.w.z. zomer en winter), wanneer een van de polen van de planeet naar onze ster is gericht. Maar tijdens zijn equinoxen – wanneer de zon boven de evenaar staat – heeft hij een wat blauwere tint.
Een deel van de reden hiervoor was bekend dat Uranus een hoogst ongebruikelijke draaiing heeft.
Tijdens zijn baan draait hij vrijwel op zijn kant, wat betekent dat tijdens de zonnewendes van de planeet de noord- of de zuidpool bijna rechtstreeks naar de zon en de aarde wijzen.
Dit is belangrijk, aldus de auteurs, omdat elke verandering in de reflectiviteit van de poolgebieden daarom een grote impact zou hebben op de algehele helderheid van Uranus, gezien vanaf onze planeet.
Waar astronomen minder duidelijk over waren, is hoe en waarom deze reflectiviteit verschilt.
Dit bracht de onderzoekers ertoe een model te ontwikkelen dat de spectra van de poolgebieden van Uranus vergeleek met de equatoriale gebieden.
Het bleek dat de poolgebieden meer reflecterend zijn bij groene en rode golflengten dan bij blauwe golflengten, deels omdat methaan, dat rood absorbeert, ongeveer half zo overvloedig aanwezig is nabij de polen dan de evenaar.
Dit was echter niet genoeg om de kleurverandering volledig te verklaren, dus voegden de onderzoekers een nieuwe variabele aan het model toe in de vorm van een ‘kap’ van geleidelijk dikker wordende ijzige waas, die eerder tijdens de zomer is waargenomen, waarbij de zonovergoten pool de planeet is. beweegt van equinox naar zonnewende.
Astronomen denken dat dit waarschijnlijk bestaat uit methaanijsdeeltjes.
Toen ze in het model werden gesimuleerd, verhoogden de ijsdeeltjes de reflectie op groene en rode golflengten aan de polen verder, wat een verklaring bood waarom Uranus groener is tijdens de zonnewende.
Professor Irwin zei: "Dit is de eerste studie die een kwantitatief model koppelt aan beeldgegevens om uit te leggen waarom de kleur van Uranus verandert tijdens zijn baan."
“Op deze manier hebben we aangetoond dat Uranus tijdens de zonnewende groener is, omdat de poolgebieden een verminderde hoeveelheid methaan hebben, maar ook een grotere dikte van helder verstrooiende methaanijsdeeltjes.”
Dr. Heidi Hammel van de Association of Universities for Research in Astronomy (AURA), die tientallen jaren Neptunus en Uranus heeft bestudeerd maar niet bij het onderzoek betrokken was, zei: “De misvatting van de kleur van Neptunus, evenals de ongebruikelijke kleurveranderingen van Uranus houdt ons al tientallen jaren bezig. Deze uitgebreide studie zou beide kwesties eindelijk tot rust moeten brengen.”
De ijsreuzen Uranus en Neptunus blijven een verleidelijke bestemming voor toekomstige robotonderzoekers, voortbouwend op de erfenis van Voyager uit de jaren tachtig.
Professor Leigh Fletcher, een planetaire wetenschapper van de Universiteit van Leicester en co-auteur van de nieuwe studie, zei: “Een missie om het Uranische systeem te verkennen – van zijn bizarre seizoensatmosfeer tot zijn gevarieerde verzameling ringen en manen – is een hoge prioriteit. prioriteit voor de ruimtevaartorganisaties in de komende decennia.”
Maar zelfs een langlevende planetaire ontdekkingsreiziger die zich in een baan rond Uranus bevindt, zou slechts een korte momentopname van een Uranisch jaar kunnen vastleggen.
Voyager 2/ISS-beelden van Uranus en Neptunus vrijgegeven kort na de Voyager 2-vluchten in respectievelijk 1986 en 1989, vergeleken met een herverwerking van de individuele filterbeelden in dit onderzoek om de beste schatting van de ware kleuren van deze planeten te bepalen. (Afbeelding: Patrick Irwin, Universiteit van Oxford)
Astronomen weten al lang dat de meeste moderne afbeeldingen van de twee planeten hun ware kleuren niet nauwkeurig weergeven.
De misvatting ontstond doordat beelden die in de 20e eeuw van beide planeten werden vastgelegd – onder meer door NASA’s Voyager 2-missie, het enige ruimtevaartuig dat langs deze werelden vloog – beelden in afzonderlijke kleuren registreerden.
De enkelkleurige afbeeldingen werden later opnieuw gecombineerd om samengestelde kleurenafbeeldingen te creëren, die niet altijd nauwkeurig uitgebalanceerd waren om een “echt” kleurenbeeld te verkrijgen, en – vooral in het geval van Neptunus – vaak “te blauw” werden gemaakt.
Bovendien zijn de vroege Neptunus-beelden van Voyager 2 sterk contrastversterkt om de wolken, banden en winden die ons moderne perspectief op Neptunus bepalen beter zichtbaar te maken.
Professor Irwin zei: “Hoewel de bekende Voyager 2-afbeeldingen van Uranus werden gepubliceerd in een vorm die dichter bij de ‘echte’ kleur lag, waren die van Neptunus in feite uitgerekt en versterkt, en daarom kunstmatig te blauw gemaakt.”
“Hoewel de kunstmatig verzadigde kleur destijds bekend was onder planetaire wetenschappers – en de beelden werden vrijgegeven met bijschriften die dit uitlegden – was dat onderscheid in de loop van de tijd verloren gegaan.”
“Door ons model toe te passen op de oorspronkelijke gegevens zijn we erin geslaagd de meest nauwkeurige weergave tot nu toe van de kleur van zowel Neptunus als Uranus te reconstrueren.”
In de nieuwe studie gebruikten de onderzoekers gegevens van de Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) van de Hubble Space Telescope en de Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) van de Very Large Telescope van de European Southern Observatory. In beide instrumenten is elke pixel een continu kleurenspectrum.
Dit betekent dat STIS- en MUSE-waarnemingen ondubbelzinnig kunnen worden verwerkt om de ware schijnbare kleur van Uranus en Neptunus te bepalen.
De onderzoekers gebruikten deze gegevens om de samengestelde kleurenbeelden die zijn vastgelegd door de Voyager 2-camera en ook door de Wide Field Camera 3 (WFC3) van de Hubble Space Telescope opnieuw in evenwicht te brengen.
Hieruit bleek dat Uranus en Neptunus eigenlijk een vrij vergelijkbare tint groenachtig blauw hebben. Het belangrijkste verschil is dat Neptunus een klein vleugje extra blauw heeft, wat volgens het model te wijten is aan een dunnere waaslaag op die planeet.
De studie biedt ook een antwoord op het al lang bestaande mysterie waarom de kleur van Uranus enigszins verandert tijdens zijn 84-jarige baan om de zon.
De auteurs kwamen tot hun conclusie nadat ze eerst beelden van de ijsreus hadden vergeleken met metingen van zijn helderheid, die tussen 1950 en 2016 door het Lowell Observatorium in Arizona werden vastgelegd op blauwe en groene golflengten.
Deze metingen toonden aan dat Uranus er tijdens zijn zonnewendes iets groener uitziet (d.w.z. zomer en winter), wanneer een van de polen van de planeet naar onze ster is gericht. Maar tijdens zijn equinoxen – wanneer de zon boven de evenaar staat – heeft hij een wat blauwere tint.
Een deel van de reden hiervoor was bekend dat Uranus een hoogst ongebruikelijke draaiing heeft.
Tijdens zijn baan draait hij vrijwel op zijn kant, wat betekent dat tijdens de zonnewendes van de planeet de noord- of de zuidpool bijna rechtstreeks naar de zon en de aarde wijzen.
Dit is belangrijk, aldus de auteurs, omdat elke verandering in de reflectiviteit van de poolgebieden daarom een grote impact zou hebben op de algehele helderheid van Uranus, gezien vanaf onze planeet.
Waar astronomen minder duidelijk over waren, is hoe en waarom deze reflectiviteit verschilt.
Dit bracht de onderzoekers ertoe een model te ontwikkelen dat de spectra van de poolgebieden van Uranus vergeleek met de equatoriale gebieden.
Het bleek dat de poolgebieden meer reflecterend zijn bij groene en rode golflengten dan bij blauwe golflengten, deels omdat methaan, dat rood absorbeert, ongeveer half zo overvloedig aanwezig is nabij de polen dan de evenaar.
Dit was echter niet genoeg om de kleurverandering volledig te verklaren, dus voegden de onderzoekers een nieuwe variabele aan het model toe in de vorm van een ‘kap’ van geleidelijk dikker wordende ijzige waas, die eerder tijdens de zomer is waargenomen, waarbij de zonovergoten pool de planeet is. beweegt van equinox naar zonnewende.
Astronomen denken dat dit waarschijnlijk bestaat uit methaanijsdeeltjes.
Toen ze in het model werden gesimuleerd, verhoogden de ijsdeeltjes de reflectie op groene en rode golflengten aan de polen verder, wat een verklaring bood waarom Uranus groener is tijdens de zonnewende.
Professor Irwin zei: "Dit is de eerste studie die een kwantitatief model koppelt aan beeldgegevens om uit te leggen waarom de kleur van Uranus verandert tijdens zijn baan."
“Op deze manier hebben we aangetoond dat Uranus tijdens de zonnewende groener is, omdat de poolgebieden een verminderde hoeveelheid methaan hebben, maar ook een grotere dikte van helder verstrooiende methaanijsdeeltjes.”
Dr. Heidi Hammel van de Association of Universities for Research in Astronomy (AURA), die tientallen jaren Neptunus en Uranus heeft bestudeerd maar niet bij het onderzoek betrokken was, zei: “De misvatting van de kleur van Neptunus, evenals de ongebruikelijke kleurveranderingen van Uranus houdt ons al tientallen jaren bezig. Deze uitgebreide studie zou beide kwesties eindelijk tot rust moeten brengen.”
De ijsreuzen Uranus en Neptunus blijven een verleidelijke bestemming voor toekomstige robotonderzoekers, voortbouwend op de erfenis van Voyager uit de jaren tachtig.
Professor Leigh Fletcher, een planetaire wetenschapper van de Universiteit van Leicester en co-auteur van de nieuwe studie, zei: “Een missie om het Uranische systeem te verkennen – van zijn bizarre seizoensatmosfeer tot zijn gevarieerde verzameling ringen en manen – is een hoge prioriteit. prioriteit voor de ruimtevaartorganisaties in de komende decennia.”
Maar zelfs een langlevende planetaire ontdekkingsreiziger die zich in een baan rond Uranus bevindt, zou slechts een korte momentopname van een Uranisch jaar kunnen vastleggen.
- Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
- PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
- PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
- PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
- Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
- Bron: https://www.nanowerk.com/news2/space/newsid=64356.php
