Sciencemag.cz
Doporučujeme
Uran a Neptun jsou si v mnoha ohledech podobní. Obě planety jsou ledovými obry, obě mají atmosféru bohatou na metan a obě jsou namodralé. Ale zatímco Uran má bledě modrozelený odstín, Neptun má barvu sytě modrou. Proč ten rozdíl, mají-li obě planety podobnou velikosti i složení? Podle nedávné studie se odpověď skrývá v aerosolech obsažených v obou atmosférách.
Aerosolové částice mohou být tak malé, že jejich průměr je zhruba stejný jako vlnová délka viditelného světla. Způsob, jakým se na aerosolech světlo rozptyluje, pak může záviset na jeho vlnové délce. Díky procesu známému jako Mieův rozptyl se dlouhé červené vlnové délky obvykle rozptylují více než kratší modré vlnové délky. Mieův rozptyl je mj. příčinou, proč je na Marsu často spíše hnědá než modrá obloha a proč jsou západy slunce na Marsu často modré.
Jak ukazuje nová studie, aerosoly zřejmě hrají významnou roli i v zabarvení Uranu a Neptunu, i když souvislost není úplně jednoduchá. Atmosféry Uranu a Neptunu tvoří převážně vodík a helium, ale jsou také bohaté na metan. Metan pohlcuje červené světlo a odráží modré, proto mají obě planety obecně modrou barvu. V jejich atmosférách se nacházejí stopy dalších prvků a chemické reakce mezi různými molekulami mohou vytvářet opar aerosolů, který může jejich základní modrý odstín dále zabarvit.
Na základě spektrálních pozorování Uranu a Neptunu vypracovali autoři nové studie model, podle kterého existují tři hlavní typy aerosolů, očíslované podle toho, jak hluboko se nacházejí v atmosféře planety. Nejhlubší vrstvou je aerosol 1, který je zřejmě kombinací molekulárního smogu a ledových částic sirovodíku. Sirovodík odráží zelené světlo a zároveň pohlcuje červené a modré, což pomáhá dodávat Uranu zelenavý nádech. Střední vrstva aerosolu 2 neodráží mnoho viditelného světla, ale odráží ultrafialové a infračervené záření. Nejvyšší vrstvou je aerosol 3, jenž se skládá z částic menších než jeden mikron a má tendenci odrážet viditelné světlo přibližně stejně ve všech barvách. Vrstva aerosolu 3 je na Uranu silnější, takže se jeví světlejší než Neptun. Neptun má také horní vrstvu metanových ledových mraků, což planetě pomáhá zachovat si sytě modrou barvu.
Popsané vrstvení aerosolů by také mohlo pomoci vysvětlit bouře na obou planetách, jako je například velká modrá skvrna pozorovaná na Neptunu sondou Voyager II. Když se horní vrstvy bouří vyčistí, je lépe vidět hlubší, modřejší vrstva.
Irwin, Patrick GJ, et al. “Hazy blue worlds: A holistic aerosol model for Uranus and Neptune, including Dark Spots.” *arXiv preprint* arXiv:2201.04516 (2022).
Zdroj: Brian Koberlein: Why are Neptune and Uranus Different Colors? UniverseToday.com
Dobrý den. Děkuji moc za článek. Prosím o vysvětlení této věty: „Díky procesu známému jako Mieův rozptyl se dlouhé červené vlnové délky obvykle rozptylují více než kratší modré vlnové délky.“ Žiju v domnění, že tomu je právě naopak (hezky popsáno viz např.: http://ukazy.astro.cz/Rayleighuv-a-Mieuv-rozptyl.php), kdy Rayleighův a obecněji Mieův rozptyl je důvodem modrého zbarvení naší atmosféry (nejkratší vlnové délky se rozptylují nejvíce).
Děkuji.
Aleš
Dobry den, dekuji, asi budete mit pravdu. Nevim. V originalu je to tak, jak jsem napsal. Asi chyba na UniverseToday? Aby to bylo jeste zamotanejsi, nasel jsem i: „nastupuje tzv. Mieův rozptyl – podle něj se světlo rozptyluje pro všechny vlnové délky stejně.“ (https://www.in-pocasi.cz/clanky/teorie/modra-obloha-23.6.2018/). Plus jeste neco tady: https://encyklopedie.pocasimeteoaktuality.cz/Mie%C5%AFv_efekt