Neptün ve Uranüs, Neden Mavinin Farklı Tonlarına Sahip?

Kütle, yapı ve sıcaklık konusunda Neptün ve Uranüs, neredeyse ikiz gibidir, ancak ikisini görünür ışıkta ayırt etmek zor değildir. Uranüs daha soluk ve hafif yeşilimsi iken; Neptün, ismini deniz tanrısından alan bir gezegene yaraşır derin bir mavi tonuna sahiptir. Öyleyse neden bu kadar farklı görünüyorlar?

Bu konuyu inceleyen bir makaleye göre bu fark, başta oldukça küçük olan ama büyüdükçe daha da dibe batan metan yapılı buz parçacıklarından kaynaklanıyor; bu parçalar bir çeşit kar oluşturuyor ve sonrasında bu kar da yeniden buharlaşıyor.^[1]

Satürnkadar uzakta olan gezegenler ve bazı büyük asteroitler yörüngelerinde bulunan uzay sondaları tarafından yoğun bir şekilde araştırılmıştır.^{[2], [3]} Öte yandan, buz devleri olan Uranüs ve Neptün hakkında Voyager 2'nin sırasıyla 36 ve 33 yıl önce gerçekleştirilen uçuşlarından elde edilen, 1970'lerden kalma teknolojiler kullanılarak elde edilen görüntüler dışında bir veri bulunmamaktadır. Bu yüzden, gökbilimciler bu mesafeleri yeniden kat etmek için çabalamaktadırlar.^[4]

Bu arada, Oxford Üniversitesi'nden Profesör Patrick Irwin ve meslektaşları, Neptün ve Uranüs çiftinin atmosferlerini anlamlandırmaya çalışmak için Voyager 2'nin verilerini, Hubble ve yer tabanlı teleskoplar tarafından yapılan ölçümlerle birleştirdiler. Bu araştırmacılar, iki gezegen arasındaki ton farkını açıklayabilen tek bir model sunmayı başardılar.^[1]

Irwin ve ortak yazarlar, her iki gezegenin de hidrojen sülfür ("çürük yumurta gazı" olarak da bilinen H₂S) buzundan ve fotokimyasal sisten oluşan 700 kilopaskaldan (atmosfer basıncının yedi katı) daha yüksek bir temel basınca sahip bir atmosferi olduğu sonucuna vardılar. Irwin'in daha önce de gösterdiğine göre Uranüs, "osuruk gibi" kokmaktadır.^[5]

Yazarlar, bunun üstünde Dünya üzerindeki deniz seviyesinin 1-2 katı basınçta bir fotokimyasal sis tabakası olduğu sonucuna vardılar; onun üzerindeyse aynı bileşime sahip ancak daha düşük basınçta bir diğer tabaka bulunuyor. Sis, gezegenlerin üst atmosferlerinde üretiliyor ve sonrasında batarak, metanın yoğunlaştığı bölgelerde öbekleniyor. Bu parçacıklar, metan kabarcıklarının oluşması için çekirdek görevi görüyor ve sonrasında bu oluşum kar olup yağarak, H₂S bulut oluşumunda çekirdek görevi görüyorlar.

NASA/ESA

Kırmızı rengi soğurup mavi rengi yansıtan metan, baskın tondan sorumludur. Uranüs'te rengin solmasına neden olan daha kalın bir aerosol tabakası bulunmaktadır. Öte yandan Neptün'de Everest Dağı'nın tepesindekinden daha düşük bir basınçta bulunan ve spektrumun mavi kısmının yansımasını ön plana çıkartan metan buz parçacıklarından oluşan ince bir tabaka bulunmaktadır.

NASA/JPL/STScI

Özellikle Neptün, Voyager 2'nin gönderdiği görüntülerde bulunduğu ve aynı zamanda Hubble tarafından da görülebildiği üzere, koyu renkte lekeli bir görüntüye sahiptir; tek bir renkte değildir. Yazarlar bu lekeleri derin aerosol katmanındaki maddelerin yoğunluğuna dayandırmaktadırlar.

Bu çalışma kendi sistemimizdeki en az anlaşılan gezegenleri anlamanın yanı sıra, diğer yıldızların yörüngesinde bulunan Neptün boyutlarındaki gezegenlerin miktarı hakkında da bilgi verebilir.^[6]