发布单位：台北市立天文科学教育馆
几十年来，自从航海家2号飞越海王星和天王星，并在途中拍摄了近距离图片之后，为何这两颗在大多数方面都极其相似的行星会有如此明显的颜色差异。根据航海家2号的图片显示，天王星呈现出水蓝色，而海王星似乎是深色的蓝色色调。
图说：航海家2号于1986年和1989年飞掠天王星和海王星后发布的图片（上图），与本研究中经过图像处理后的结果（下图）进行比较。（图片来源：Patrick Irwi）
鉴于这两颗行星的大气成分几乎相同，这种差异是令人费解的。然而，现在科学家重新处理了这些数据，发现天王星和海王星在颜色上非常接近，但仍有些许的差别。造成这种误解的原因是航海家2号用两种不同的色带记录了这两颗行星的图片，而海王星的图片在处理时强调了对比度，加深了它的真实颜色，使它看起来比实际更蓝。
英国大学行星物理学家Patrick Irwin解释道：「尽管当时行星科学家已经知道这种人为饱和的颜色，而且这些图像发布时附有说明文字，但时间一久，这种区别就淡忘了。将我们的模型应用到原始数据中，我们已经能够最准确的再现天王星和海王星的颜色。」
Irwin的团队利用两种强大的仪器：哈勃太空望远镜成像光谱仪（STIS）和欧洲南方天文台甚大望远镜的多单元光谱探测器来寻找答案。他们使用每台望远镜的数据来独立确定天王星和海王星的真实颜色，结果显示，海王星的颜色比我们想像的要淡得多，颜色更接近天王星。两者的主要区别在于，海王星的颜色略蓝，这可能是由于大气薄雾层较薄造成的。
新的观测结果也解决了另一个谜题：为何天王星在一年（84个地球年）公转的过程中会稍微改变颜色。由于它的自转轴垂直于公转的轨道平面，在夏至或冬至时，当南北极其中一极面向太阳，会稍微绿一点。在春分或秋分时，当赤道面向太阳，则会稍微偏蓝。
图说：显示天王星颜色变化的一系列图像。（图片来源：Irwin et al./University of Oxford）
研究指出，由于两极的甲烷含量比赤道少得多，这改变了天王星反射阳光的方式，因为甲烷会吸收红色波长。然而，这还不足以完全解释颜色的变化，所以研究人员在模型中添加了一个逐渐增厚的冰雾罩的变因。随着天王星从春分点到冬至点的移动，甲烷冰的薄雾变厚，增加了光线的反射率。结合这两个原因，才使得这颗行星呈现出迷人的色调变化。研究结果发表在《皇家天文学会月刊》上。（编辑/台北天文馆吴典谚）
资料来源：Science Alert
