Nuevas imágenes revelan cómo son realmente Neptuno y Urano

Neptuno es conocido con cariño por ser de un azul intenso y Urano, de color verde, pero un nuevo estudio ha revelado que los dos gigantes de hielo en realidad tienen un color mucho más parecido de lo que normalmente se pensaba.

Los tonos correctos de los planetas se han confirmado con la ayuda de una investigación dirigida por el profesor Patrick Irwin de la Universidad de Oxford, que se ha publicado hoy en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Él y su equipo descubrieron que ambos mundos son, de hecho, de un tono similar de azul verdoso, a pesar de la creencia común de que Neptuno es de un azul profundo y Urano tiene una apariencia cian pálida.

Los astrónomos saben desde hace mucho tiempo que la mayoría de las imágenes modernas de los dos planetas no reflejan con precisión sus verdaderos colores. La idea errónea surgió porque las imágenes capturadas de ambos planetas durante el siglo XX (incluidas las de la misión Voyager 2 de la NASA, la única nave espacial que pasó por estos mundos) registraron imágenes en colores separados.

Las imágenes de un solo color se recombinaron posteriormente para crear imágenes en color compuestas, que no siempre estaban equilibradas con precisión para lograr una imagen en color «verdadero» y, particularmente en el caso de Neptuno, a menudo se hacían «demasiado azules».

Además, las primeras imágenes de Neptuno de la Voyager 2 tuvieron un fuerte contraste para revelar mejor las nubes, las bandas y los vientos que dan forma a nuestra perspectiva moderna de Neptuno.

El profesor Irwin dijo: «Aunque las conocidas imágenes de Urano tomadas por la Voyager 2 se publicaron en una forma más cercana al color ‘verdadero’, las de Neptuno fueron, de hecho, estiradas y realzadas, y por lo tanto se hicieron artificialmente demasiado azules. A pesar de que las imágenes saturadas artificialmente El color era conocido en ese momento entre los científicos planetarios (y las imágenes se publicaron con leyendas que lo explicaban), esa distinción se había perdido con el tiempo. Aplicando nuestro modelo a los datos originales, hemos podido reconstituir la representación más precisa hasta ahora del color. tanto de Neptuno como de Urano.»

En el nuevo estudio, los investigadores utilizaron datos del Espectrógrafo de Imágenes del Telescopio Espacial (STIS) del Telescopio Espacial Hubble y del Explorador Espectroscópico de Unidades Múltiples (MUSE) en el Telescopio Muy Grande del Observatorio Europeo Austral. En ambos instrumentos, cada píxel es un espectro continuo de colores.

Esto significa que las observaciones de STIS y MUSE se pueden procesar sin ambigüedades para determinar el verdadero color aparente de Urano y Neptuno. Los investigadores utilizaron estos datos para reequilibrar las imágenes compuestas en color grabadas por la cámara Voyager 2 y también por la cámara de campo amplio 3 (WFC3) del Telescopio Espacial Hubble.

Esto reveló que Urano y Neptuno son en realidad de un tono bastante similar de azul verdoso. La principal diferencia es que Neptuno tiene un ligero toque de azul adicional, que el modelo revela que se debe a una capa de neblina más delgada en ese planeta.

El estudio también proporciona una respuesta al antiguo misterio de por qué el color de Urano cambia ligeramente durante su órbita de 84 años alrededor del sol. Los autores llegaron a esta conclusión después de comparar primero las imágenes del gigante de hielo con las mediciones de su brillo, que fueron registradas por el Observatorio Lowell en Arizona entre 1950 y 2016 en longitudes de onda azul y verde.

Estas mediciones mostraron que Urano aparece un poco más verde en sus solsticios (es decir, verano e invierno), cuando uno de los polos del planeta apunta hacia nuestra estrella. Pero durante sus equinoccios (cuando el sol está sobre el ecuador) tiene un tinte algo más azul.

Se sabía que parte de la razón de esto era que Urano tiene un giro muy inusual. Efectivamente gira casi de lado durante su órbita, lo que significa que durante los solsticios del planeta su polo norte o sur apunta casi directamente hacia el sol y la Tierra. Esto es importante, dijeron los autores, porque cualquier cambio en la reflectividad de las regiones polares tendría un gran impacto en el brillo general de Urano cuando se ve desde nuestro planeta.

Lo que los astrónomos no tenían tan claro es cómo o por qué difiere esta reflectividad. Esto llevó a los investigadores a desarrollar un modelo que comparaba los espectros de las regiones polares de Urano con sus regiones ecuatoriales. Descubrió que las regiones polares son más reflectantes en las longitudes de onda verdes y rojas que en las longitudes de onda azules, en parte porque el metano, que absorbe el rojo, es aproximadamente la mitad de abundante cerca de los polos que en el ecuador.

Sin embargo, esto no fue suficiente para explicar completamente el cambio de color, por lo que los investigadores agregaron una nueva variable al modelo en forma de una «capucha» de neblina helada que se espesa gradualmente y que se había observado previamente sobre el polo iluminado por el sol en verano cuando el planeta pasa del equinoccio al solsticio.

Los astrónomos creen que es probable que esté formado por partículas de hielo de metano. Cuando se simularon en el modelo, las partículas de hielo aumentaron aún más la reflexión en las longitudes de onda verde y roja en los polos, ofreciendo una explicación de por qué Urano es más verde en el solsticio.

El profesor Irwin dijo: «Este es el primer estudio que compara un modelo cuantitativo con datos de imágenes para explicar por qué el color de Urano cambia durante su órbita. De esta manera, hemos demostrado que Urano es más verde en el solsticio debido a que las regiones polares tienen «Redujo la abundancia de metano, pero también aumentó el espesor de las partículas de hielo de metano que se dispersan brillantemente».

La Dra. Heidi Hammel, de la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA), que ha pasado décadas estudiando Neptuno y Urano pero que no participó en el estudio, dijo: «La percepción errónea del color de Neptuno, así como los cambios de color inusuales de Urano, nos han acosado durante décadas. Este estudio exhaustivo debería finalmente poner fin a ambas cuestiones».

Los gigantes de hielo Urano y Neptuno siguen siendo un destino tentador para futuros exploradores robóticos, basándose en el legado de la Voyager en la década de 1980.

El profesor Leigh Fletcher, científico planetario de la Universidad de Leicester y coautor del nuevo estudio, dijo: «Una misión para explorar el sistema de Urano, desde su extraña atmósfera estacional hasta su diversa colección de anillos y lunas, es una gran oportunidad». prioridad para las agencias espaciales en las próximas décadas».

Sin embargo, incluso un explorador planetario de larga vida, en órbita alrededor de Urano, sólo capturaría una breve instantánea de un año uraniano.

«Estudios terrestres como este, que muestran cómo la apariencia y el color de Urano han cambiado a lo largo de las décadas en respuesta a las estaciones más extrañas del sistema solar, serán vitales para ubicar los descubrimientos de esta futura misión en su contexto más amplio», añadió el profesor Fletcher.

Con información de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society