На протяжении десятилетий учёные интересовались различиями в цвете Урана и Нептуна, которые, несмотря на схожие параметры и атмосферный состав, имели заметные различия. Согласно данным «Вояджера-2», Уран имеет аквамариновый оттенок, в то время как Нептун кажется более тёмным и синим. Это противоречие вызывало путаницу и недоумение среди учёных, поскольку не было понятно, почему эти две планеты, имеющие столь много общих характеристик и чей атмосферный состав практически идентичен, так различаются по цветам.
Новые исследования позволили учёным скорректировать данные и прийти к новым выводам. Оказалось, что изображения Нептуна, полученные «Вояджером-2», были искусственно усилены и изменены, чтобы подчеркнуть его контраст и представить его цвет более синим, чем он есть на самом деле. Это было известна планетологам ранее, и они предупреждали об этом в своих публикациях, но с течением времени эта информация была утеряна.
«Фотографии Нептуна, сделанные “Вояджером- 2” были искусственно усилены и изменены, поэтому выглядели слишком синими. То, что цвет искусственно насыщен, было известно планетологам в то время, а изображения были опубликованы с пояснениями, но эта информация со временем была как бы “стрёрта”. Применив нашу модель к исходным данным, мы смогли восстановить более реалистичные цвета и Нептуна, и Урана», — объясняет физик Патрик Ирвин из Оксфордского университета.
Получается, что учёным давно было известно, что изображения «Вояджера-2» не точно отражают цвета Урана и Нептуна, но до сих пор было неясно, какие они на самом деле.
Для получения более точной информации о цвете Нептуна и Урана, Ирвин и его команда использовали два мощных научных инструмента — Spectrograph (STIS) телескопа «Хаббл» и Multi Unit Spectroscopic Explorer телескопа Very Large Telescope. Они проанализировали полученные данные и использовали их для переработки как изображений «Вояджера-2», так и изображений Нептуна, полученных с помощью камеры Wide Field Camera 3 «Хаббла».
Новые обработанные изображения показали, что Нептун на самом деле более светлый, чем предполагалось, и его цвет ближе к цвету Урана. Основное отличие заключается в том, что у Нептуна немного более синеватый оттенок из-за тонкого слоя атмосферы. Это объясняет предыдущее восприятие Нептуна как более тёмной и синей планеты.
Дополнительные исследования также дали ответ на другую загадку — почему Уран меняет свой цвет в течение своего года (который равен 84 земным годам). Во время солнцестояния, когда один из полюсов обращён к Солнцу, планета кажется немного зеленее. В период равноденствия, когда экватор обращен к Солнцу, Уран становится немного голубее. Это связано с необычной ориентацией Урана. Он наклонён так, что его ось вращения перпендикулярна плоскости орбиты Солнечной системы. На полюсах планеты гораздо меньше метана, чем на экваторе, что меняет способ отражения солнечного света Ураном в этих регионах, поскольку метан поглощает красные длины волн. Дополнительное моделирование выявило дымку из метанового льда, которая сгущается по мере того, как планета движется от равноденствия к солнцестоянию, увеличивая отражательную способность. Именно это придаёт планете её меняющийся оттенок.
«Неправильное восприятие цвета Нептуна, а также необычные цвета Урана ставили нас в тупик протяжении десятилетий, — говорит астроном Хайди Хаммель из ассоциации научных исследований в астрономии (не участвовавшая в исследовании). — Это исследование, наконец, должно положить конец обеим проблемам».