Urano e Netuno não são da mesma cor. Um novo estudo pode finalmente explicar por que

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Urano e Netuno são os mais gêmeos de todos os planetas do Sistema Solar. Eles são quase do mesmo tamanho e massa, têm composições e estruturas semelhantes, até mesmo taxas de rotação semelhantes.

O que faz uma diferença gritante bastante desconcertante. Netuno é um atraente tom de azul, com tempestades visíveis. Urano é mais uma cerceta pálida delicada e inexpressiva. Se os dois planetas são tão semelhantes, de onde vem a diferença em seus azuis baseados em metano?

Nova pesquisa, carregado para o servidor de pré-impressão arXiv e esperando revisão por pares, afirma ter encontrado uma resposta. De acordo com uma equipe liderada pelo físico planetário Patrick Irwin, da Universidade de Oxford, no Reino Unido, uma extensa camada de neblina dilui a tonalidade de Urano, resultando em um orbe mais pálido em comparação com seu gêmeo mais distante; fraterna, não idêntica.

Urano e Netuno, de acordo com nossas medições dos dois planetas, são estruturados de forma muito semelhante. Um pequeno núcleo rochoso é cercado por um manto de gelo de água, amônia e metano; em seguida, uma atmosfera gasosa consistindo principalmente de hidrogênio, hélio e metano; e finalmente a atmosfera superior, incluindo topos de nuvens. Mas essa atmosfera não é homogênea; em vez disso, acredita-se que seja em camadas, como todas as outras atmosferas do Sistema Solar.

Irwin e colegas analisaram observações visíveis e no infravermelho próximo dos dois planetas para gerar novos modelos das camadas atmosféricas. Eles conseguiram encontrar modelos que replicam muito bem as observações, incluindo as tempestades em Netuno e a sombra mais pálida de Urano.

Em seus modelos, ambos os planetas têm uma camada de névoa fotoquímica. Isso ocorre quando a radiação ultravioleta do Sol quebra as partículas de aerossol na atmosfera, produzindo partículas de neblina. É um processo comum, visto em VênusTerra, Saturno, Júpiterplaneta anão Plutão e luas Titã e Tritão.

Os pesquisadores chamaram isso de camada de Aerossol-2 e, em ambos os planetas, parece ser uma fonte das sementes de nuvens que se condensam em gelo de metano no limite inferior e neva mais profundamente na atmosfera. E em Urano, essa camada parece ser duas vezes mais opaca do que em Netuno – e é por isso que os dois planetas parecem diferentes.

“Uma vez que essas partículas absorvem UV, isso explica a menor refletividade UV observada de Urano e também explica por que Urano parece ter uma cor azul mais pálida para o olho humano do que Netuno, uma vez que essas partículas têm uma refletividade visível aproximadamente branca. espectro,” os pesquisadores escreveram em seu artigo.

“A menor opacidade da camada de Aerossol-2 de Netuno também explica por que as manchas escuras são mais fáceis de observar na atmosfera de Netuno do que na de Urano.”

Abaixo da camada de Aerossol-2 há uma camada de neblina mais profunda chamada Aerossol-1, onde o metano re-evapora e redeposita as partículas de neblina. Essas partículas de neblina se condensam em cristais submicrométricos de sulfeto de hidrogênio (que é o composto fedorento). A assinatura espectral desta região é consistente com gelo e neblina escura.

Esta região do Aerossol-1, acredita a equipe, é onde se originam as características escuras, como manchas e bandas observadas em Netuno. Se a camada Aerosol-2 de Netuno for mais fina e transparente, isso tornaria esses recursos mais visíveis.

Não está claro por que a camada de Aerossol-2 de Netuno não é tão densa quanto a de Urano, mas os pesquisadores acreditam que a atmosfera de Netuno pode ser melhor em limpar a neblina ao nevar metano com mais eficiência do que Urano.

Os resultados oferecem vários caminhos para mais estudos observacionais, disseram os pesquisadores.

“Observações futuras de Urano e Netuno… eles escreveram. “Este será, esperamos, o foco do trabalho futuro.”

O estudo foi carregado para o servidor de pré-impressão arXiv.

H/t: Novo cientista.



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