天文学家终于明白为何天王星和海王星颜色不一样！

研究人员使用位于夏威夷的北双子座望远镜与NASA红外望远镜设施（IRTF），以及哈伯太空望远镜观测，之后以观测结果建立天王星与海王星大气模型，模型显示天王星的雾霾会停滞且积聚在大气层中，所以它的颜色比海王星浅。

海王星和天王星有很多共同点：它们具有相似的质量、大小和大气成分，但是它们的外观却明显不同。以可见光观测，海王星呈现蓝色，而天王星则是浅绿色。英国牛津大学行星物理学教授Patrick Irwin 领导的团队在JGR Planets期刊发表论文，认为两颗行星上都存在的一层浓雾，由于天王星的浓雾比海王星更厚所以显得更白，如果海王星和天王星的大气中没有雾霾，两者会有几乎相同的蓝色。

先前科学家对这两颗星球的研究，只关注在行星上层大气的特定波长外观，而且认为大气深层只有甲烷和硫化氢冰云。团队建立的大气模型不仅使用了更广范围波长（紫外到近红外）的观测资料，还在模型建立更深层内部的雾霾颗粒（气溶胶层）。模型描述大气由不同高度的三层气溶胶所组成，影响颜色的关键是中间层，天王星这一层的雾霾比海王星上更厚。研究小组认为在这两颗行星上，甲烷冰会凝结在这层的气溶胶颗粒上，之后将颗粒拉入大气层深处形成甲烷雪。由于海王星的大气比天王星活跃，因此海王星的大气有效率地将甲烷搅入雾霾层并产生雪，从而消除了雾霾。天王星由于大气缓动慢移，所以有较厚的雾霾层，因此海王星的看起来比较蓝。

为了建立模型，团队分析一组包括紫外线、可见光和近红外波长（从 0.3 到 2.5 微米）的行星观测资料，其中北双子座望远镜的近红外积分场光谱仪 (NIFS) 特别重要，因为它能够为视野中的每个点提供光谱，所以提供行星不同位置在不同波长下的亮度，得到两颗行星整个盘面的大气层在近红外波长范围内详细的反射率。此外，模型也有助于解释在海王星上偶尔可见，但在天王星却少见的黑点原因。研究表明，那是最深层气溶胶层导致反射率较低造成的。（编译/李瑾）

资料来源：ScienceDaily

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