Uranus en Neptunus hebben eigenlijk dezelfde blauwe kleur
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.
In de zomer van 1989 zond de Voyager 2-ruimtesonde van de NASA vanuit een afgelegen gebied van ons zonnestelsel, waar zonlicht slechts een flauwe gloed is, via de radio de allereerste beelden van Neptunus uit naar de Aarde. Uit de foto’s bleek dat de buitenste planeet van de Zon een prachtige, diepblauwe bol was. Daarentegen leek Uranus, de planetaire buur van Neptunus en de eerste die met een telescoop werd ontdekt, merkbaar bleker.
Beide ogenschijnlijk tweelingwerelden hebben veel gemeen. Ze zijn ongeveer even groot, bijna even massief en beide omgeven door diepe atmosferen gemaakt van vergelijkbare materialen. Dus waarom hadden de twee lichtbollen verschillende tinten blauw? Dit is een vraag die wetenschappers al tientallen jaren bezighoudt.
Nu laat een nieuwe analyse van de beelden van Voyager 2 echter zien dat beide ijsreuzen in feite een vergelijkbare tint groenachtig blauw hebben, wat de “meest nauwkeurige weergave tot nu toe” is van de kleuren van de planeten, zo blijkt uit een nieuw onderzoek.
Hoe konden we dit missen?
Aan het eind van de 20ste eeuw werden de beelden die Voyager 2 van Uranus en Neptunus maakte in één kleur gecombineerd om samengestelde beelden te maken die lieten zien dat de planeten respectievelijk cyaan en azuurblauw waren. Terwijl de gepubliceerde foto’s van Uranus bijna tot hun ware kleur werden verwerkt, waren vroege Neptunus-afbeeldingen “uitgerekt en verbeterd” om de wolken, banden en winden weer te geven, “en daarom kunstmatig te blauw gemaakt”, zegt hoofdauteur Patrick Irwin, een planeetdeskundige aan de universiteit van Oxford in het Verenigd Koninkrijk.
“Hoewel de kunstmatig verzadigde kleur destijds bekend was onder planeetwetenschappers – en de beelden werden vrijgegeven met bijschriften die dit uitlegden – was dat onderscheid in de loop van de tijd verloren gegaan.”
Om deze misvatting op te lossen, gebruikten Irwin en collega’s nieuwe beelden van de Hubble Space Telescope en de Very Large Telescope van de ESO, waarvan de instrumenten een rijk spectrum aan kleuren in elke pixel bastleggen, zodat de verwerking ervan de “ware schijnbare kleuren” van Uranus en Neptunus bepaalde,
Vervolgens heeft het team de beelden van Voyager 2 opnieuw bekeken en opnieuw in balans gebracht in overeenstemming met de nieuwe gegevens, waaruit bleek dat beide planeten eigenlijk vergelijkbare blauwtinten hebben. De kleur komt van een laag methaan in de atmosfeer van de planeten, die de rode kleur van het zonlicht absorbeert.
Uranus is iets witter, zo blijkt uit de nieuwe studie, mogelijk omdat de enigszins “stilstaande, trage” atmosfeer het mogelijk maakt dat de methaannevel zich ophoopt waardoor die de rode delen van het zonlicht in grotere mate reflecteert dan Neptunus.
De aanwezigheid van opgehoopte methaanijsdeeltjes kan ook verklaren waarom Uranus tijdens zijn 84-jarige baan om de Zon enigszins van kleur verandert. Opnames die tussen 1950 en 2016 zijn gemaakt door de Lowell sterrenwacht in Arizona laten zien dat de planeet tijdens de zonnewendes groener lijkt (wanneer een van de polen naar de Zon wijst) en blauwer tijdens equinoxen, wanneer de Zon direct boven de evenaar schijnt.
Door de helderheid van de polen van Uranus in deze afbeeldingen te vergelijken met de equatoriale gebieden, kwamen Irwin en zijn team tot de conclusie dat methaan waarschijnlijk half zo overvloedig aanwezig is nabij de polen dan aan de evenaar, wat de veranderende kleuren verklaart.
“De verkeerde perceptie van de kleur van Neptunus, evenals de ongebruikelijke kleurveranderingen van Uranus houden ons al tientallen jaren bezig”, zegt Heidi Hammel van de Association of Universities for Research in Astronomy, die niet bij het nieuwe onderzoek was betrokken. “Deze uitgebreide studie zou beide kwesties eindelijk tot rust moeten brengen.”
Het onderzoek is beschreven in een artikel dat 4 januari 2024 is gepubliceerd in The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Eerste publicatie: 4 januari 2024
Bron: space.com/NASA
