新しい画像により、海王星と天王星が実際にどのようなものであるかが明らかになり、それらの色はより近いものになっています

海王星はその豊かな青色で、天王星はその青みがかった色合いで知られていますが、新しい研究により、この2つの氷の巨人は実際には一般に考えられているよりも色がはるかに近いことが判明しました。オックスフォード大学のパトリック・アーウィン教授が主導した研究により、2つの惑星の正しい色合いが確認され、本日王立天文学協会の月刊通知に発表されました。

それぞれ1986年と1989年にボイジャー2号が天王星と海王星を通過した直後に公開されたボイジャー2号/ISS画像は、これらの惑星の真の色の最良の推定値を決定するために、この研究で再処理された個々のフィルター処理された画像と比較された。出典: パトリック・アーウィン。

彼と彼のチームは、海王星は暗いセルリアン色で、天王星は明るいシアン色であるという一般的な信念にもかかわらず、実際にはどちらの世界も似たようなターコイズ色であることを発見しました。

天文学者たちは、この 2 つの惑星の最新の画像のほとんどがその本当の色を正確に反映していないことを長い間知っていました。この誤解の理由は、NASA のボイジャー 2 号ミッション (両方の世界の上空を飛行した唯一の探査機) を含む、20 世紀に撮影された 2 つの惑星の画像がすべて異なる色を記録しているためです。

これらのモノクロ画像は後にカラー合成画像に再結合されましたが、必ずしも「実際の」カラー画像の正確なバランスが得られるわけではなく、特に海王星の画像は「青すぎる」ことがよくありました。

さらに、ボイジャー 2 号の初期の海王星の画像は、雲、帯、風をよりよく明らかにするために大幅にコントラストが強調され、その結果、現代の海王星の視点が得られました。

オーウェン教授は、「よく知られたボイジャー2号による天王星の画像は『真』の色に近い形で公開されたが、海王星の画像は実際には引き伸ばされて強調されており、そのため人工的に青すぎた。人工的に飽和した色は当時の惑星科学者には知られており、画像にはキャプションが付けられて公開されたが、時間の経過とともにその違いは失われてしまった。私たちのモデルを生データに適用することで、海王星と海王星の色を最も正確に再現することができた」と述べた。ウラヌス。」

2015 年から 2022 年まで HST/WFC3 によって観測された天王星。このシーケンスでは、北極の緑色が明るくなり、太陽と地球の方向に揺れています。これらの画像では、赤道と北緯 35 度および南緯 35 度の緯線がマークされています。出典: パトリック・アーウィン

新しい研究では、研究者らはハッブル宇宙望遠鏡の宇宙望遠鏡画像分光器（STIS）とヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡のマルチユニット分光探査機（MUSE）からのデータを使用した。どちらの機器でも、各ピクセルは色の連続スペクトルです。

これは、STIS と MUSE からの観測データを明示的に処理して、天王星と海王星の実際の見かけの色を決定できることを意味します。研究者らはこのデータを使用して、ボイジャー2号のカメラとハッブル宇宙望遠鏡の広視野カメラ3（WFC3）によって記録された合成カラー画像のバランスを再調整した。

天王星と海王星は実際には非常によく似たターコイズ色であることがわかりました。主な違いは、海王星には余分な青のヒントがあることですが、モデルは、この惑星のもやの層が薄いためであると示唆しています。

この研究はまた、太陽の周りを84年間公転する天王星の色がなぜわずかに変化するのかという長年の謎に対する答えも提供する。アリゾナ州のローウェル天文台は、1950 年から 2016 年まで天王星の青と緑の波長での明るさを記録しました。著者らは結論を出す前に、まず天王星の画像と明るさの測定値を比較しました。

これらの測定は、天王星が冬至（夏と冬）の間、惑星の極の1つが私たちの星に面するとき、より緑色に見えることを示しています。しかし、太陽が赤道の上にある春分の日には、天王星はより青く見えます。

この現象の理由の一部は、天王星の回転が非常に異常であることであることが知られています。それはその軌道上でほぼ横向きに回転します。つまり、この惑星の夏至では、その北極または南極が太陽と地球の方向をほぼまっすぐに指します。著者らによれば、極反射率の変化は地球から見た天王星の全体的な明るさに大きな影響を与える可能性があるため、これは重要だという。

天文学者にとって、この反射率がどのように、またなぜ異なるのかはあまり明らかではありません。このため研究者らは、天王星の極域と赤道域のスペクトルを比較するモデルを構築することになった。この研究では、極地では青の波長よりも緑と赤の波長の反射率が高いことが判明しました。その理由の一部は、極近くのメタンの量が赤道に比べて約半分であり、メタンが赤を吸収するためです。