1989年夏天，在太阳系中一片偏远的广阔区域，阳光在那里只是一种微弱的光芒，NASA的
旅行者2号 探测器向地球发回了人类首次拍摄的海王星图像。这些照片显示，这颗太阳系最外层的行星是一个令人惊叹的深蓝色球体。相比之下，天王星，海王星的行星邻居，也是第一个用望远镜发现的行星，看起来明显苍白。
这两个看似双胞胎的世界有很多共同之处。它们的大小大致相同，质量几乎相等，并且都被由相似物质组成的深层大气层所包围。那么，为什么这两个球体的蓝色调不同呢？这是一个困扰科学家数十年的问题。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您将帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。
然而，现在，对旅行者2号图像的最新分析表明，这两颗冰巨星实际上具有相似的蓝绿色调，这是行星颜色的“迄今为止最准确的表示”，新的研究发现。
我们怎么会错过这一点？
早在1900年代后期，旅行者2号记录的天王星和海王星图像都是以单色记录的，然后组合成合成图像，显示行星分别为青色和天蓝色。虽然天王星发布的图片在处理时接近其真实颜色，但早期的海王星图像已被“拉伸和增强”，以显示其云层、条带和风，“因此人为地变得过于蓝色，”该研究的主要作者，英国牛津大学的行星物理学家帕特里克·欧文在一份声明中说。
“即使人为饱和的颜色在当时在行星科学家中是已知的——并且图像发布时带有解释这一点的标题——但这种区别随着时间的推移而消失了。”
为了消除这种误解，欧文和同事使用了NASA的哈勃太空望远镜和欧洲航天局的甚大望远镜的新图像，它们的仪器在每个像素中捕获了丰富的颜色光谱，因此处理这些图像确定了天王星和海王星的“真实表观颜色”。
然后，该团队重新审视了旅行者2号的图像，并根据新数据重新平衡了它们，显示这两个行星实际上具有相似的蓝色调。这种颜色来自行星大气层中的甲烷层，甲烷吸收了太阳光中的红色。
新的研究发现，天王星略微偏白，这可能是因为其“停滞、迟缓”的大气层
允许 甲烷雾霾积聚，这比海王星更多地反射了阳光的红色部分。
大量甲烷冰粒的存在也可能解释了为什么天王星在其绕太阳84年的轨道运行期间颜色会略有变化。亚利桑那州洛威尔天文台在1950年至2016年间记录的图像显示，该行星在其至日期间（当其极点之一指向太阳时）显得更绿，而在春分和秋分期间（当太阳直射其赤道上方时）显得更蓝。
通过比较这些图像中天王星两极与其赤道区域的亮度，欧文和他的团队得出结论，甲烷在两极附近的含量可能只有赤道附近的一半，这解释了颜色的变化。
“海王星颜色的误解，以及天王星不寻常的颜色变化，已经困扰了我们几十年，”天文学研究大学协会的海蒂·哈梅尔说，她没有参与这项新研究。“这项全面的研究最终应该使这两个问题都得到解决。”
这项研究在一篇论文中进行了描述，该论文于周四（1月4日）发表在《皇家天文学会月刊》上。
版权所有 2023 Space.com，Future 公司。保留所有权利。未经授权，不得发布、广播、改写或重新分发此材料。