Ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας έχουν διαφορετικά χρώματα, μελέτη εξηγεί γιατί

  • Μοιραστείτε Αυτό
Ricky Joseph

Οι πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος μπορεί να είναι ένα περίεργο θέμα. Στην πραγματικότητα, αν και μοιάζουν μεταξύ τους, μπορεί να είναι και πολύ διαφορετικοί. Και αυτό συμβαίνει από τον σχηματισμό τους, ο οποίος ακολουθεί την ιστορία του ίδιου του Ήλιου. Η διαδικασία σχηματισμού ενός άστρου, όπως το δικό μας, περνάει πρώτα μέσα από ένα διαστρικό νέφος αερίων. Αυτό ονομάζεται μοριακό νέφος, λόγω της μεγαλύτερης παρουσίας μοριακού υδρογόνου (εκτός από τοΚαι είναι ο σχηματισμός αστέρων που κάνει αυτά τα αντικείμενα κάτι περισσότερο από συνηθισμένα νεφελώματα ιονισμένου αερίου. Εξάλλου, στις πυκνότερες περιοχές του νέφους μπορεί να λάβει χώρα η βαρυτική κατάρρευση, η οποία σχηματίζει ένα πρωτόαστρο.

Αν το πρωτόαστρο φτάσει σε αρκετή πίεση στον πυρήνα του ώστε να ξεκινήσει η πυρηνική σύντηξη, σχηματίζεται το άστρο. Το υπόλοιπο μοριακό νέφος, ωστόσο, παραμένει εκεί. Επιπλέον, η περιστροφή του αερίου τείνει να ισοπεδώσει σε μια δομή σε σχήμα δίσκου, την οποία ονομάζουμε πρωτοπλανητικό δίσκο. Σε αυτόν, όπως συνέβη κατά τον σχηματισμό του άστρου, περιοχές με υψηλότερη πυκνότητα αερίου μπορούν να καταρρεύσουν και να σχηματίσουν νέαΑυτό συνέβη με τους αέριους πλανήτες, όπως ο Δίας και ο Κρόνος. Και σε αυτό διαφέρουν αρκετά από τους βραχώδεις πλανήτες, όπου οι αστρικοί άνεμοι έσπρωχναν το αέριο μακριά από τον Ήλιο. Σύντομα, στην περιοχή, άρχισαν να συγκεντρώνονται βράχοι και σκόνη μέχρι να φτάσουν σε αρκετή βαρύτητα για ισορροπία.

Ωστόσο, υπάρχουν ακόμη περισσότεροι πλανήτες στο ηλιακό μας σύστημα, στις πιο απομακρυσμένες περιοχές. Εκεί, μικρότερα σμήνη αερίων από ό,τι στην περίπτωση του Δία και του Κρόνου έλκουν λιγότερο αέριο προς τον εαυτό τους. Και σε αντίθεση με αυτούς τους δύο, που έχουν μεγάλη παρουσία υδρογόνου και ηλίου, αυτό που υπάρχει περισσότερο στους πλανήτες που σχηματίζονται σε αυτές τις περιοχές είναι πάγος που αποτελείται από άλλα στοιχεία, όπως οξυγόνο, άζωτο και θείο. Ονομάζονταιπαγωμένοι γίγαντες, ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας.

Πλανήτες (σχεδόν) ίσοι

Οι ομοιότητες του Ουρανού και του Ποσειδώνα υπερβαίνουν την κοινή τους προέλευση. Στην πραγματικότητα, οι δύο πλανήτες έχουν παρόμοιες μάζες και μεγέθη, ενώ ακόμη και οι ταχύτητες περιστροφής τους είναι παρόμοιες. Και αυτό για να μην αναφέρουμε τη δομή και τη χημική τους σύνθεση. Δηλαδή, και οι δύο σχηματίζονται από ένα μικρό βραχώδη πυρήνα που περιβάλλεται από ένα μανδύα νερού, αμμωνίας και μεθανίου. Πιο πάνω, έρχονται οι ατμόσφαιρες των πλανητών, που αποτελούνται απόΜε άλλα λόγια, θα περιμένατε ότι, όταν κοιτάζετε τους δύο αδελφούς πλανήτες, θα ήταν πολύ παρόμοιοι στην εμφάνιση. Αλλά αυτό δεν συμβαίνει.

Στην πραγματικότητα, οι δύο μοιράζονται το γαλαζωπό χρώμα, αλλά με σημαντικά διαφορετικούς τρόπους. Ενώ ο Ποσειδώνας παρουσιάζει ένα έντονο μπλε, με ορατές καταιγίδες στην ατμόσφαιρά του, ο Ουρανός έχει ένα πιο απαλό, πιο λεπτό χρώμα, χωρίς πολλά εντυπωσιακά χαρακτηριστικά. Αν οπτικοποιήσουμε ακριβώς την ατμόσφαιρα των πλανητών στις παρατηρήσεις, γιατί τότε εμφανίζονται τόσο διαφορετικοί; Το ερώτημα μπορεί να είναιεπιλύθηκε τελικά σε μια πρόσφατη μελέτη, η οποία είναι διαθέσιμη στο arXiv.

Πλανητική ομίχλη

Η απάντηση, σύμφωνα με την ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής τον Πάτρικ Ίργουιν του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, θα μπορούσε να αφορά την ομίχλη. Αναλύοντας δεδομένα στο ορατό και στο εγγύς υπέρυθρο φως, οι αστρονόμοι δημιούργησαν νέα ατμοσφαιρικά μοντέλα με στόχο την αναπαραγωγή των παρατηρούμενων πληροφοριών. Η διαδικασία μοντελοποίησης περιελάμβανε ένα φωτοχημικό στρώμα ομίχλης, που ονομάζεται Aerosol-2, το οποίο προκαλείται από τη διάσπαση τωνΑυτό το στρώμα φαίνεται να είναι υπεύθυνο για τη συμπύκνωση του πάγου μεθανίου σε σύννεφα στην κατώτερη ατμόσφαιρα, τα οποία τελικά δημιουργούν χιόνι. Επιπλέον, στον Ουρανό θα ήταν διπλάσιο αδιαφανές από ό,τι στον Ποσειδώνα.

Είναι γνωστό ότι ο Ουρανός αντανακλά λιγότερη υπεριώδη ακτινοβολία πίσω στο ηλιακό σύστημα από ό,τι ο Ποσειδώνας. Η πληροφορία αυτή ταιριάζει με την τάση των αερολυμάτων να απορροφούν αυτό το είδος ακτινοβολίας. Επιπλέον, τα σωματίδια αυτά έχουν μεγαλύτερη ανακλαστικότητα στο λευκό χρώμα, γεγονός που θα προκαλούσε το λιγότερο έντονο χρώμα που παρουσιάζει ο Ουρανός. Το πυκνότερο στρώμα αερολυμάτων στον πλανήτη θα εξηγούσε επίσης τη μεγαλύτερη ευκολία παρατήρησηςσημεία στην ατμόσφαιρα του Ποσειδώνα από ό,τι στον ίδιο τον Ποσειδώνα.

Οι προσομοιώσεις υποδεικνύουν επίσης την ύπαρξη ενός κατώτερου στρώματος, που ονομάζεται Aerosol-1, όπου το μεθάνιο εξατμίζεται εκ νέου και αποθέτει εκ νέου τα σωματίδια της ομίχλης, τα οποία στη συνέχεια συμπυκνώνονται σε υδρόθειο. Σε αυτή την περιοχή της ατμόσφαιρας εμφανίζονται οι σκοτεινές κηλίδες που παρατηρούνται σε ορισμένα σημεία του Ποσειδώνα. Επιπλέον, δεν είναι γνωστό γιατί ένας από τους πλανήτες είναι τόσοπιο αδιαφανής από τον άλλο, αλλά αυτό μπορεί να έχει να κάνει με την ατμόσφαιρα του Ποσειδώνα που μετατρέπει το μεθάνιο πιο εύκολα σε χιόνι απ' ό,τι στον Ουρανό, βοηθώντας να καθαρίσει η θολούρα. Χρειάζονται περισσότερες παρατηρήσεις για ισχυρότερα συμπεράσματα, αλλά είναι βέβαιο ότι έχουν ανοίξει πολλοί δρόμοι για τη μελέτη των παγωμένων γιγάντων του Ηλιακού Συστήματος.

Ο Ricky Joseph είναι ένας αναζητητής της γνώσης. Πιστεύει ακράδαντα ότι μέσω της κατανόησης του κόσμου γύρω μας, μπορούμε να εργαστούμε για να βελτιώσουμε τον εαυτό μας και την κοινωνία μας συνολικά. Ως εκ τούτου, έχει θέσει ως αποστολή της ζωής του να μάθει όσα περισσότερα μπορεί για τον κόσμο και τους κατοίκους του. Ο Τζόζεφ έχει εργαστεί σε πολλούς διαφορετικούς τομείς, όλα με στόχο να προωθήσει τις γνώσεις του. Υπήρξε δάσκαλος, στρατιώτης και επιχειρηματίας - αλλά το αληθινό του πάθος βρίσκεται στην έρευνα. Αυτή τη στιγμή εργάζεται ως επιστήμονας ερευνητής σε μια μεγάλη φαρμακευτική εταιρεία, όπου είναι αφοσιωμένος στην εύρεση νέων θεραπειών για ασθένειες που εδώ και καιρό θεωρούνταν ανίατες. Μέσα από επιμέλεια και σκληρή δουλειά, ο Ricky Joseph έχει γίνει ένας από τους κορυφαίους ειδικούς στη φαρμακολογία και τη φαρμακευτική χημεία στον κόσμο. Το όνομά του είναι γνωστό στους παντού επιστήμονες και το έργο του συνεχίζει να βελτιώνει τις ζωές εκατομμυρίων.