천왕성과 해왕성이 색이 다른 이유

천완성 해와성 구별 

수년 동안 천문학자들은 왜 거의 같은 얼음 거성이 두 가지 다른 푸른 색조를 띠는지 궁금해 해 왔다. 새로운 모델이 마침내 답을 밝힐 수 있다. 훈련되지 않은 눈으로 천왕성과 해왕성을 즉시 구별하는 것은 어려울 수 있다. 그렇다, 천왕성의 색깔은 종종 청록색으로 묘사되는 반면, 해왕성의 색은 종종 하늘색으로 언급된다. 하지만, 명명법과는 상관없이, 이 얼음 거인이 한눈에 봐도 매우 비슷하다는 것을 부인하기는 어렵다. 그리고 비슷한 요소들이 두 세계를 구성한다는 것을 고려하면 완전히 놀라운 것은 아닙니다. 수년 동안, 연구원들은 천왕성과 해왕성 사이의 미세한 색 차이를 정확하게 설명하는 모델을 개발하기 위해 노력해 왔다. 하지만 과학자들은 이제 우리 태양계에서 가장 멀리 있는 두 행성이 왜 파란 색조가 약간 다른지 마침내 암호를 해독했을지도 모른다고 믿는다. 새로운 모형은 천왕성이 두 행성의 대기에 연기가 쌓이는 동안 느린 대기는 해왕성보다 약간 밝은 청색 음영을 제공하므로 천왕성을 제거하는 데 좋지 않다는 것을 시사한다. 이 결과는 5월 23일 지구물리학 연구: 행성 저널에 실렸습니다. 

태양계의 진정한 쌍둥이 

 

금성은 종종 지구의 자매 세계라고 불리는 반면, 두 개의 암석 행성은 쌍둥이와 거리가 멀다. 반면에 천왕성과 해왕성은 매우 유사하다.

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천왕성은 알려진 13개의 고리와 27개의 위성의 본거지입니다. 해왕성은 다섯 개의 고리와 14개의 위성을 가지고 있는데, 그중 가장 유명한 것은 트리톤이다. 우선, 해왕성과 천왕성은 기본적으로 크기가 같다. 두 세계 모두 폭이 50,000km가 조금 넘고 천왕성은 해왕성보다 직경이 겨우 900마일(1,500km) 더 크다. 그들의 질량은 거의 같다. 천왕성의 질량은 지구의 약 14배이고, 해왕성의 질량은 지구의 약 17배이다.  이 행성은 얼음 거성이기 때문에 두 행성은 주로 산소, 탄소, 질소, 황과 같은 수소와 헬륨보다 무거운 원소로 이루어져 있습니다. 두 세계의 대기의 꼭대기는 주로 수소, 헬륨, 메탄이지만, 맨틀은 물, 암모니아, 그리고 (다시) 메탄으로 채워져 있다.  크기부터 질량, 대기 구성에 이르기까지 태양계의 얼음 거성은 서로 많은 성질을 공유한다. 따라서 서로 다른 색 구성으로 인해 천문학자들이 오랫동안 머리를 긁게 된 것은 놀라운 일이 아니다. 

 

파란색 음영 모델링 

비록 얼음 거성의 구성은 거의 비슷하지만, 새로운 연구는 천왕성이 해왕성보다 대기 상층에 더 많은 안개를 가지고 있어서 천왕성을 약간 더 하얗게 보이게 하는 방법을 설명한다. 새로운 모델에 따르면, 그러한 안개가 없다면 두 행성 모두 거의 같은 푸른색을 띠게 될 것이다. 이전 모델과 달리, 새로운 모델은 수많은 대기층에 해당하는 광범위한 파장을 통해 얼음 거성을 관측했다. 그것은 또한 스모그 입자들을 그 행성의 구름 속으로 더 깊게 이동시켰는데, 지금까지 연구원들은 그것을 메탄과 황화수소 얼음의 층만을 포함하고 있는 지역으로 여겨왔다. 천왕성과 해왕성은 구름 위의 구름 속에서 메탄 얼음을 응축시키고, 메탄은 눈처럼 대기의 더 깊은 층으로 떨어지는 것으로 생각된다. 하지만 해왕성의 대기가 더 활발하다는 것은 이 메탄 눈이 천왕성보다 더 효율적으로 떨어지고 쌍둥이보다 더 대담한 파란색을 제공한다는 것을 의미한다. 그 모델은 단순한 안개가 아닙니다. 그것은 또한 해왕성의 흑점 발달 적성에 대해서도 설명한다. 목성의 대적점처럼, 연구원들은 이 거대한 지점이 해왕성의 낮은 대기(때로는 천왕성)에 있는 폭풍일 가능성이 높다고 믿는다. 최신 모델에 따르면, 안개의 가장 깊은 층을 어둡게 하거나 제거하면 이러한 그림자 기능을 만들 수 있다. 그 새로운 모델은 유망하지만, 그것은 이 먼 곳의 거인들의 신비에 대한 모든 해답을 담고 있지는 않다. 우리 태양계에서 가장 먼 행성을 방문한 최초이자 마지막 우주선은 1980년대의 보이저 2호였다. 그 이후로, 과학자들은 반환을 요구해왔다. 그리고 천왕성이 지난 10년 동안 NASA의 우선순위 중 하나로 분류되었기 때문에, 이 얼음 거인의 비밀을 풀기 위한 미래의 임무가 있을 가능성이 높다.