新發(fā)現(xiàn)：天王星和海王星的顏色其實(shí)差別不大

袁原

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天王星和海王星在圖像中通常呈現(xiàn)出不同顏色：前者是淡淡的藍(lán)綠色，后者則是深藍(lán)色。不過，英國天文學(xué)家最新發(fā)現(xiàn)，這兩顆行星的顏色其實(shí)差別并不大。

相關(guān)研究報(bào)告刊載于4日出版的英國《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》。

圖為美國國家航空和航天局發(fā)布的水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星（從上至下）的合成照片。新華社發(fā)

目前人們所熟知的天王星和海王星圖像來自美國“旅行者2號(hào)”探測(cè)器所拍攝的圖像，分別攝于1986年和1989年?！奥眯姓?號(hào)”探測(cè)器分別捕捉到這兩顆行星的影像，后期將其加工合成在一幅圖中。當(dāng)時(shí)的科學(xué)家加深了圖中海王星顏色，以突出這顆行星大氣中的白云和氣流。

牛津大學(xué)行星物理學(xué)教授、研究報(bào)告作者之一帕特里克·歐文說，“旅行者2號(hào)”拍攝的天王星圖像顏色接近“真實(shí)”，海王星的顏色則被加深、被“人為地調(diào)得太藍(lán)”。他說，當(dāng)時(shí)發(fā)布的圖像配有文字，說明圖中海王星的顏色經(jīng)人工加深，當(dāng)時(shí)的科學(xué)家對(duì)此也很清楚。然而，隨著時(shí)間流逝，海王星真實(shí)顏色與人工調(diào)色之間的差別被淡忘。

哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的成像光譜儀和智利甚大望遠(yuǎn)鏡的多單元光譜探測(cè)器可以采集連續(xù)色譜，更精準(zhǔn)還原顏色。歐文和研究人員將這兩個(gè)望遠(yuǎn)鏡采集到的數(shù)據(jù)與“旅行者2號(hào)”采集到的圖像結(jié)合分析后認(rèn)為，天王星和海王星均為藍(lán)綠色，前者因外層包裹的氣霧層更厚而顏色略淺。

研究人員還揭開了天王星隨季節(jié)變換呈現(xiàn)不同顏色的謎底。天王星84年圍繞太陽公轉(zhuǎn)一圈，夏至和冬至?xí)r顏色偏綠，春分和秋分時(shí)顏色偏藍(lán)。

研究人員查閱了美國洛厄爾天文臺(tái)1950年至2016年間對(duì)這兩顆行星的觀測(cè)數(shù)據(jù)，并用電腦模型比較天王星兩極地帶和赤道附近光照數(shù)據(jù)。新研究肯定了先前的研究結(jié)果，即天王星顏色變換與其大氣中甲烷的含量相關(guān)。由于甲烷吸收紅光和綠光，甲烷含量較高的天王星赤道地帶反射的藍(lán)光更多，而甲烷含量較少的極地附近則反射更多的綠光。

新研究發(fā)現(xiàn)，天王星極地附近大氣中甲烷冰晶含量較多，增強(qiáng)了反射綠光效果。天王星自轉(zhuǎn)軸相對(duì)于公轉(zhuǎn)面有98°的傾斜，被稱為一顆“躺著”旋轉(zhuǎn)的行星，夏至和冬至?xí)r地球上可以看到天王星上的極地，所以這顆行星看上去比其他時(shí)候更綠。