内容摘要：旅行者2號/ISS分別在1986年和1989年旅行者2號飛越後不久發布的天王星和海王星的圖像，與本研究中對單個過濾器圖像的再處理進行了比較，以確定這些行星真實顏色的最佳估計。鳴謝:uux.cn/帕特裏

旅行者2號/ISS分別在1986年和1989年旅行者2號飛越後不久發布的天王星和海王星的圖像，與本研究中對單個過濾器圖像的再處理進行了比較，以確定這些行星真實顏色的最佳估計。鳴謝:uux.cn/帕特裏克·歐文。
（神秘的地球uux.cn）據牛津大學：海王星以濃鬱的藍色而聞名，天王星則是綠色——但一項新的研究顯示，這兩個冰巨人的顏色實際上比通常認為的更接近。
在牛津大學帕特裏克·歐文教授領導的研究的幫助下，行星的正確陰影已經得到證實，該研究發表在今天的《皇家天文學會月報》上。
他和他的團隊發現，盡管普遍認為海王星是深藍色，天王星是淺青色，但實際上兩個世界都是類似的藍綠色。
天文學家早就知道，這兩顆行星的大多數現代圖像並不能準確反映它們的真實顏色。這種誤解的產生是因為在20世紀捕捉到的兩顆行星的圖像——包括美國國家航空航天局的旅行者2號任務，唯一飛過這些星球的航天器——記錄了不同顏色的圖像。
單色圖像後來被重新組合以創建複合彩色圖像，這些圖像並不總是精確平衡以獲得“真實”的彩色圖像，並且——特別是在海王星的情況下——經常被製作得“太藍”
此外，旅行者2號拍攝的早期海王星圖像進行了強烈的對比度增強，以更好地揭示塑造我們現代海王星視角的雲、帶和風。
歐文教授說:“雖然我們熟悉的旅行者2號天王星圖像以更接近‘真實’顏色的形式發表，但海王星的圖像實際上被拉伸和增強了，因此被人為地弄得太藍了。盡管當時行星科學家們知道這種人工飽和的顏色——並且發布的圖像附有解釋說明——但隨著時間的推移，這種區別已經消失了。將我們的模型應用於原始數據，我們已經能夠重建海王星和天王星顏色的最準確的表示。”

2015-2022年HST/WFC3看到的天王星。在這個過程中，北極，有一個淺綠色，朝著太陽和地球向下擺動。在這些圖像中，35N和35S的赤道和緯線被標出。鳴謝:uux.cn/帕特裏克·歐文
在這項新的研究中，研究人員使用了來自哈勃太空望遠鏡的太空望遠鏡成像光譜儀(STIS)和歐洲南方天文台甚大望遠鏡上的多單元光譜探測器(MUSE)的數據。在這兩種儀器中，每個像素都是連續的光譜。
這意味著STIS和繆斯的觀察可以被明確地處理，以確定天王星和海王星的真實表觀顏色。研究人員使用這些數據來重新平衡旅行者2號相機和哈勃太空望遠鏡的寬視場相機3 (WFC3)記錄的複合彩色圖像。
這揭示了天王星和海王星實際上是相當相似的藍綠色陰影。主要的區別是海王星有一點點額外的藍色，模型揭示這是由於該行星上的薄霧層較薄。
這項研究還為長期以來的謎團提供了答案，即為什麽天王星的顏色在其84年的太陽軌道上略有變化。作者首先將冰巨人的圖像與它的亮度測量值進行比較，然後得出了他們的結論，這些測量值是由亞利桑那州的洛厄爾天文台在1950年至2016年期間以藍色和綠色波長記錄的。
這些測量結果表明，天王星在夏至和冬至時看起來更綠一些，此時天王星的一極指向我們的恒星。但是在春分和秋分的時候——當太陽位於赤道上方時——它會有一點藍色。
部分原因是因為天王星有一個非常不尋常的旋轉。它在軌道上實際上幾乎是側轉的，這意味著在地球的二至點期間，它的北極或南極幾乎直接指向太陽和地球。作者說，這很重要，因為從我們的星球上看，極地區域反射率的任何變化都會對天王星的整體亮度產生很大影響。
天文學家不太清楚的是，這種反射率如何或為什麽不同。這使得研究人員開發了一個模型，比較天王星極地區域和赤道區域的光譜。研究發現，極地地區對綠色和紅色波長的反射比藍色波長更強，部分原因是吸收紅色的甲烷在極地附近的含量大約是赤道附近的一半。
然而，這還不足以完全解釋顏色的變化，所以研究人員在模型中添加了一個新的變量，即逐漸增厚的冰霧的“遮光罩”,這種冰霧以前曾在夏季陽光照射的極點上觀察到，因為行星從春分點移動到至日。
天文學家認為這很可能是由甲烷冰粒構成的。當在模型中模擬時，冰粒進一步增加了兩極對綠色和紅色波長的反射，為天王星在至日更綠提供了一個解釋。
歐文教授說，“這是第一項將定量模型與成像數據相匹配的研究，以解釋為什麽天王星的顏色會在其軌道上發生變化。通過這種方式，我們證明了天王星在至日更綠，因為極地地區的甲烷含量減少了，但明亮散射的甲烷冰粒的厚度也增加了。”
天文學研究大學協會(AURA)的海蒂·哈默爾博士花了幾十年時間研究海王星和天王星，但沒有參與這項研究，他說:“對海王星顏色的誤解，以及天王星不尋常的顏色變化，困擾了我們幾十年。這項全麵的研究應該最終解決這兩個問題。”
冰巨人天王星和海王星仍然是未來機器人探險家的誘人目的地，建立在20世紀80年代旅行者的遺產上。
來自萊斯特大學的行星科學家、新研究的合著者Leigh Fletcher教授說:“探索天王星係統的任務——從其奇異的季節大氣到其多樣的環和衛星集合——是未來幾十年太空機構的首要任務。”
然而，即使是一個長壽的行星探測器，在圍繞天王星的軌道上，也隻能捕捉到一個天王星年的短暫快照。
弗萊徹教授補充說:“像這樣的基於地球的研究，顯示了天王星的外觀和顏色在過去幾十年中如何隨著太陽係最怪異的季節而變化，這對於將這項未來任務的發現置於更廣闊的背景中至關重要。”