Durante décadas, pensou-se que Netuno era azul e Urano era verde claro.
Patrick Gerard Joseph Irwin: Em muitas imagens dos dois gigantes gasosos exteriores do Sistema Solar, Netuno normalmente parece um azul rico, enquanto Urano aparece como um verde claro. Mas agora o nosso novo estudo, publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, revelou que estes dois gigantes de gelo têm, na verdade, tons de azul esverdeado muito semelhantes.
O estudo segue nosso trabalho anterior em 2022, que analisou os espectros (luz dividida por comprimento de onda) da luz refletida em Urano e Netuno a partir de várias fontes, incluindo o espectrógrafo de imagem do telescópio espacial Hubble. Estes foram registrados em 2002 (Urano) e 2003 (Netuno).
Descobrimos que as cores de Urano e Netuno eram na verdade notavelmente semelhantes, com Netuno aparecendo apenas um pouco mais azulado. A diferença de cor foi atribuída à diferença na opacidade de uma camada de neblina e gelo de metano.
Em última análise, Netuno tem uma camada mais fina de neblina, permitindo que mais luz solar alcance as profundezas da atmosfera. A tal profundidade, pode ser absorvida pelo gás metano, que absorve a luz vermelha – fazendo com que o planeta pareça um pouco mais azul.
Reconstruindo as cores
As nossas cores reconstruídas de Urano e Netuno parecem muito diferentes das imagens anteriores, provenientes dos encontros da sonda Voyager 2 com estes planetas em 1986 e 1989, respectivamente.
Então, as cores de Urano e Netuno mudaram entre o final dos anos 1980 e o início dos anos 2000? Ou precisamos considerar com mais cuidado como as observações dos planetas são convertidas para a cor “verdadeira” que seria observada por um observador humano médio? A resposta, ao que parece, é um pouco dos dois.
Imagens coloridas de planetas são altamente processadas. Os componentes vermelho, verde e azul são geralmente registrados separadamente pela espaçonave. Eles são então enviados de volta à Terra como imagens em preto e branco, onde podem ser combinados em cores. No entanto, tais imagens podem não revelar a verdadeira cor que o olho humano veria.
Mesmo a luz gravada em canais além da faixa visível, como no ultravioleta, torna-se vermelha, verde ou azul quando exibida. Existem várias etapas envolvidas neste processo e, dependendo das escolhas feitas, uma imagem planetária pode ter uma ampla gama de aparências.
Para determinar a cor mais verdadeira de Urano e Netuno até os dias atuais, combinamos nossos dados do Hubble com observações mais recentes feitas pelo grande telescópio no Chile. Ambos os instrumentos gravam imagens onde cada pixel individual é um espectro completo e contínuo que cobre todas as cores que podem ser vistas pelo olho humano - tornando-os mais precisos do que as naves espaciais no que diz respeito à cor.
Isto permitiu-nos determinar inequivocamente a cor real que o olho humano perceberia para Urano e Netuno. Poderíamos então reprocessar as observações feitas pelas câmeras de imagem da Voyager 2 e do Hubble, levando isso em consideração.
Quando as observações reprocessadas de Urano e Netuno pela Voyager 2 são comparadas com algumas das primeiras imagens divulgadas, fica claro que as primeiras imagens de Urano correspondem bastante bem ao que agora acreditamos ser sua cor. As primeiras imagens de Netuno, no entanto, são de um azul muito mais escuro do que a sua cor real.
Na verdade, essa diferença era conhecida na época pela equipe de imagem da Voyager, e as legendas divulgadas com as imagens explicavam esse fato. No entanto, uma vez que o objetivo destas imagens era comunicar as novas e excitantes descobertas da missão, foi sensivelmente considerado que uma versão melhorada das imagens que acentuavam as descobertas era preferível a uma versão a cores "verdadeiras", onde as características aparecem lavadas.
No entanto, as diferenças no processamento foram esquecidas ao longo do tempo e agora a maioria das pessoas, incluindo os investigadores planetários, apenas aceitam que Netuno é muito mais azul do que Urano, o que não é realmente o caso.
Urano muda de cor
Comparando a verdadeira cor de Urano em 1986 com observações mais recentes, ficou claro que Urano em 1986 era na verdade ligeiramente mais verde do que no início dos anos 2000. Tentamos determinar por que isso acontecia recorrendo a observações feitas entre 1950 e 2016 no Observatório Lowell, no Arizona. Estas observações continham o brilho geral de Urano e Netuno quase anualmente em dois comprimentos de onda: verde e azul.
Isto revelou que Urano muda de cor, tornando-se mais verde nos solstícios (quando a trajetória do Sol no céu está mais ao norte ou ao sul do equador do planeta) do que nos equinócios (quando a trajetória do Sol cruza o equador do planeta).
Parte da razão para esta mudança de cor é que Urano gira quase de lado durante a sua órbita de 84 anos em torno do Sol. Isto significa que, durante os solstícios do planeta, tanto o seu pólo norte como o seu pólo sul apontam quase diretamente para o Sol e para a Terra. Consequentemente, as latitudes polares dominam a refletividade geral.
Isto levou-nos a desenvolver um modelo que comparava os espectros das regiões polares de Urano com as suas regiões equatoriais. Descobrimos que as regiões polares são mais reflexivas nos comprimentos de onda verdes e vermelhos do que nos comprimentos de onda azuis, em parte porque o metano é metade da abundância perto dos pólos do que no equador.
No entanto, isso não explicou totalmente a mudança de cor. Para corresponder aos dados do Observatório Lowell, descobrimos que também precisamos de adicionar uma “capa” de neblina gelada durante o verão. Este modelo modificado reproduziu então substancialmente as observações de Lowell e explica assim como a cor geral de Urano muda durante a sua órbita em torno do Sol.
Portanto, da próxima vez que você ver uma imagem antiga dos dois gigantes gasosos, lembre-se de que provavelmente não verá sua cor “verdadeira”.