Urano y Neptuno son los más parecidos a gemelos de todos los planetas del Sistema Solar. Son casi del mismo tamaño y masa, tienen composiciones y estructuras similares, incluso velocidades de rotación similares.
Lo que hace que una diferencia evidente sea bastante desconcertante. Neptuno es una atractiva sombra de azul, con tormentas arremolinadas visibles. Urano es más un verde azulado pálido, delicado y sin rasgos distintivos. Si los dos planetas son tan similares, ¿de dónde procede la diferencia en sus azules basados en metano?
nueva investigación, subido al servidor de preimpresión arXiv y esperando revisión por pares, afirma haber encontrado una respuesta. Según un equipo dirigido por el físico planetario Patrick Irwin de la Universidad de Oxford en el Reino Unido, una capa extendida de neblina diluye el tono de Urano, lo que da como resultado un orbe más pálido en comparación con su gemelo más distante; fraterno, no idéntico.
Urano y Neptuno, según nuestras medidas de los dos planetas, están estructurados de manera muy similar. Un pequeño núcleo rocoso está rodeado por un manto de hielo de agua, amoníaco y metano; luego, una atmósfera gaseosa compuesta principalmente de hidrógeno, helio y metano; y finalmente la atmósfera superior, incluidas las cimas de las nubes. Pero ese ambiente no es homogéneo; Más bien, se cree que está en capas, como cualquier otra atmósfera del Sistema Solar.
Irwin y sus colegas analizaron las observaciones visibles y del infrarrojo cercano de los dos planetas para generar nuevos modelos de las capas atmosféricas. Se las arreglaron para encontrar modelos que replican muy bien las observaciones, incluidas las tormentas en Neptuno y la sombra más pálida de Urano.
En sus modelos, ambos planetas tienen una capa de neblina fotoquímica. Esto ocurre cuando la radiación ultravioleta del Sol descompone las partículas de aerosol en la atmósfera, produciendo partículas de neblina. Es un proceso común, visto en Venusvieja tierra saturno, Júpiterel planeta enano Plutón y las lunas Titán y Tritón.
Los investigadores llamaron a esto la capa Aerosol-2, y en ambos planetas parece ser una fuente de semillas de nubes que se condensan en hielo de metano en el límite inferior y nieva más profundamente en la atmósfera. Y en Urano, esta capa parece ser el doble de opaca que en Neptuno, y es por eso que los dos planetas se ven diferentes.
«Dado que se descubrió que estas partículas absorben los rayos UV, esto explica la menor reflectividad UV observada de Urano y también explica por qué Urano parece tener un color azul más pálido para el ojo humano que Neptuno, ya que se encuentra que estas partículas tienen una reflectividad visible más o menos blanca. espectro,» los investigadores escribieron en su artículo.
«La menor opacidad de la capa Aerosol-2 de Neptuno también explica por qué las manchas oscuras… son más fáciles de observar en la atmósfera de Neptuno que en la de Urano».
Debajo de la capa de Aerosol-2 hay una capa de neblina más profunda llamada Aerosol-1, donde el metano se vuelve a evaporar y vuelve a depositar las partículas de neblina. Estas partículas de neblina luego se condensan en cristales submicrónicos de sulfuro de hidrógeno (ese es el compuesto maloliente). La firma espectral de esta región es consistente con hielo y neblina oscura.
El equipo cree que esta región de Aerosol-1 es donde se originan las características oscuras, como las manchas y las bandas observadas en Neptuno. Si la capa de Aerosol-2 de Neptune es más delgada y más transparente, eso haría que estas características fueran más visibles.
No está claro por qué la capa de Aerosol-2 de Neptuno no es tan densa como la de Urano, pero los investigadores creen que la atmósfera de Neptuno podría ser mejor para despejar la neblina al eliminar el metano con más eficiencia que Urano.
Los hallazgos ofrecen varias vías para más estudios de observación, dijeron los investigadores.
«Las futuras observaciones de Urano y Neptuno… pueden ayudar a resolver la cuestión de si las manchas oscuras y las regiones oscuras son causadas por un oscurecimiento o una limpieza de la capa Aerosol-1». ellos escribieron. «Esperamos que esto sea el centro del trabajo futuro».
El estudio se ha subido al servidor de preimpresión. arXiv.
H/t: Científico nuevo.
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