Dvojčata Neptun a Uran. Vědci přišli na to, proč mají planety různá zbarvení

Rozdíl je až do očí bijící. Zatímco Neptun má krásný azurový odstín a víří na něm bouře, Uran je spíše nevýrazný, jemný bleděmodrozelený. Otázkou je proč. Pokud jsou si obě planety jinak tak moc podobné, jakto, že je rozdíl v jejich modři tak obrovský?

Nový výzkum, publikovaný na serveru aXiv tvrdí, že odpověď našel. Podle týmu planetárního fyzika Patricka Irwina z britské Oxfordské univerzity za to může rozšířená vrstva oparu, která se nachází na povrchu Uranu a způsobuje jeho bledost. Z dvojčat sluneční soustavy se tak stávají spíše sourozenci. Jsou si velmi podobní, nikoliv však identičtí.

Vrstva jménem Aerosol-2

Obě planety jsou podle mnoha měření velmi podobně strukturovány. Malé kamenné jádro je obklopeno pláštěm vody, čpavku a metanovým ledem. Nad nimi se nachází plynná vrstva sestávající primárně z vodíku, helia a metanu a konečně horní vrstva atmosféry, včetně mraků. Tato vrstva není homogenní, předpokládá se, že je vrstvená, jako každá jiná atmosféra ve sluneční soustavě.

Vědci zachytili podivné signály z vesmíru. Míří k Zemi a jsou relativně blízko

Irwin a jeho kolegové analyzovali četná pozorování obou planet, aby vytvořili nové modely atmosférických vrstev. A podařilo se. Modely velmi dobře kopírují pozorování, včetně bouří na Neptunu a bledého odstínu Uranu.

Ve svých modelech mají obě planety vrstvu fotochemického zákalu. K tomu dochází, když ultrafialové záření ze Slunce rozkládá aerosolové částice v atmosféře a vytváří zákalové částice. Je to běžný proces, pozorovaný na Venuši, Zemi, Saturnu, Jupiteru, trpasličím Plutu a měsících Titan a Triton.

Vědci tuto vrstvu nazvali jako Aerosol-2 a zdá se, že je na obou planetách zdrojem tzv. cloud seedingu (osévání oblaků), které způsobuje kondenzaci metanového ledu a vytváří sněhové srážky pronikající do hlubší části atmosféry. Tato vrstva je odpovědí na odlišný vzhled planet. Na Uranu je totiž dvakrát víc neprůhledná než na Neptunu.

Vědcům nedají spát tajemné skvrny na Marsu. O vodní plochy zřejmě nejde

„Částice v Aerosolu-2 absorbují ultrafialové záření, Uran jich má více, a proto u něj pozorujeme nižší odrazivost tohoto záření. Díky tomu má pro lidské oko světlejší barvu než Neptun,“ píší vědci ve svém článku.

Nižší opacita, tedy schopnost pohlcovat záření, Neptunovy vrstvy Aerosol-2 také vysvětluje, proč jsou na něm mnohem snadněji pozorovatelné skvrny v atmosféře než v atmosféře jeho vesmírného sourozence.

Aerosol-1

Pod vrstvou Aerosol-2 se nachází ještě jedna, hlubší. Nazývá se Aerosol-1. V ní se metan znovu odpařuje a opět ukládá částice zákalu, které pak kondenzují do submikrometrových krystalů sirovodíku (sloučenina známá svým zápachem). Aerosol-1 je plná ledu a tmavého oparu.

Tmavé zabarvení vrstvy je podle vědců klíčem k objasnění záhady temných skvrn a pásů pozorovaných na Neptunu. Jeho vrstva Aerosolu-2 je tenčí a tudíž průhlednější. Proto jsou tyto prvky viditelnější.

Krok od průlomu? Na Marsu byl možná opravdu život, mise Curiosity je blízko cíli

Zatím se zcela neví, proč není Aerosol-2 u Neptunu tak hustá, jako u Uranu. Vědci se ale domnívají, že by to mohlo být častějším sněžením metanu na Neptunu.

Tato studie nabízí několik cest pro další pozorování a výzkumy. „Budoucí studie Uranu a Neptunu mohou pomoci vyřešit otázku, zda jsou tmavé skvrny způsobeny ztmavnutím nebo vyjasněním vrstvy Aerosol-1. Toto téma bude těžištěm naší budoucí práce,“ napsal tým fyzika Irwina.

Neptun

• Jde o osmou a zatím nejvzdálenější objevenou planeta sluneční soustavy. 
• Společně s Jupiterem, Saturnem a Uranem je plynným obrem. 
• Teplota povrchu je -213°C, což je i navzdory větší vzdálenosti od Slunce o něco vyšší teplota než na Uranu.
• Zdá se, že u Neptunu dochází ke střídání ročních období podobně jako na Zemi, jedno takové období však trvá asi 40 let.
• Doba oběhu kolem slunce trvá 165 let, nejdéle ze všech planet sluneční soustavy.
• Má nejchladnější měsíc z celé sluneční soustavy. Nazývá se Triton, který je zároveň jeho největším měsícem a jeho teplota na povrchu je -228°C.

Uran

• Je sedmou planetou sluneční soustavy, třetí největší.
• Má nejchladnější atmosféru ve sluneční soustavě, až -224°C.
• Je velmi zajímavý sklonem rotační osy - leží totiž téměř v rovině, ve které obíhá kolem Slunce. Tam, kde má většina planet rovník, má Uran severní a jižní pól. Některé hypotézy pracují s myšlenkou, že rotační osa byla takto vychýlena srážkou s jiným tělesem a tato srážka měla vliv i na nízkou teplotu a vyzařování tepla do okolí. Druhá teorie naznačuje vliv samotné husté atmosféry na Uranu.
• Díky retrográdní rotaci ("vodorovná" osa) má den dlouhý 42 let a stejně tak dlouhou noc.