สีที่ใกล้เคียงกันของยูเรนัสและเนปจูน

 

โทนสีของยูเรนัสและเนปจูน เมื่อนำภาพจากวอยยาจเจอร์ 2 มาผ่านกระบวนการแต่งภาพใหม่ ให้สีที่ใกล้เคียงกัน

เป็นที่ยอมรับกันว่า เนปจูนนั้นมีสีฟ้าสด ส่วนยูเรนัสมีสีเขียว การศึกษาใหม่ได้เผยว่าดาวเคราะห์น้ำแข็งยักษ์ทั้งสองแท้จริงแล้วมีสีใกล้เคียงกันมากกว่าที่เคยคิดไว้

โทนสีที่ถูกต้องของเราเพราะได้รับการยืนยันโดยความช่วยเหลือจากงานวิจัยที่นำโดย Prof. Patrick Inwin จากมหาวิทยาลัยออกฟอร์ด ซึ่งเผยแพร่ใน Monthly notices of the Royal Astronomical Society เขาและทีมได้พบว่า พิภพทั้งสองแท้จริงแล้วมีโทนสีใกล้เคียงกันเป็นสีฟ้าอมเขียว แม้ว่าจะมีความเชื่อโดยทั่วไปว่าเนปจูนมีสีน้ำเงินเข้มและยูเรนัสมีสีฟ้าซีด

นักดาราศาสตร์ทราบกันมานานแล้วว่าภาพดาวเคราะห์ทั้งสองภาพล่าสุดไม่ได้สะท้อนถึงสีที่แท้จริงของพวกมันอย่างเที่ยงตรง ความผิดพลาดนี้เกิดเนื่องจากภาพดาคอทั้งสองที่ได้ระหว่างทศวรรษที่ 20 รวมทั้งจากปฎิบัติการวอยยาจเจอร์ 2ซึ่งเป็นยานลำเดียวที่ไปบินผ่านพิภพเหล่านี้ บันทึกภาพเป็นสีที่แตกต่างกัน

ต่อมาจะใช้ภาพสีเดียวเพื่อรวมเป็นภาพสีประกอบซึ่งก็ไม่ได้ปรับสมดุลย์สีอย่างเที่ยงตรงพอทีจะสะท้อนสีที่แท้จริง และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีเนปจูนซึ่งให้ภาพ “มีสีฟ้าเกิน” นอกจากนี้ภาพเนปจูนในช่วงแรกจาก วอยยาจเจอร์ 2 ก็ถูกปรับแต่งให้มีความเปรียบต่าง(contrast) อย่างรุนแรงเพื่อที่จะเผยให้เห็นเมฆ แถบและลมได้ดีขึ้น 

Inwin กล่าวว่าแม้ภาพยูเรนัสจากยานวอยยาจเจอร์ 2  ที่เราคุ้นเคยกันดี จะเผยแพร่ออกมาในรูปที่ใกล้เคียงสีจริงมากกว่า แต่ภาพของเนปจูนนั้น แท้จริงแล้วถูกยืดและเร่งสีจนทำให้มีสีฟ้าจนดูปลอม แม้่าในหมู่นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ในช่วงเวลานั้นจะทราบถึงภาพสีที่อิ่มตัวจนดูปลอมนี้ และภาพยังเผยแพร่พร้อมคำบรรยายคืออธิบายสีที่ดูปลอมแต่ก็ค่อยๆ สาบสูญไปตามเวลา 

เมื่อปรับใช้แบบจำลองของเรากับข้อมูลดังเดิมเราก็สามารถสร้างภาพที่สะท้อนถึงสีที่เที่ยงตรงที่สุดของทั้งเนปจูนและยูเรนัสได้ 

ในงานศึกษาใหม่นักวิจัยใช้ข้อมูลจาก STIS บนกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล และ MUSE บนกล้องโทรทรรศน์ใหญ่มาก(VLT) ในอุปกรณ์ทั้งสองแต่ละพิกเซลเก็บสเปกตรัมสีที่ต่อเนื่อง นี่หมายความว่าการสำรวจของ STIS และ MUSE สามารถตรวจสอบสีที่ปรากฏที่แท้จริงของยูเรนัสและเนปจูนได้

นักวิจัยใช้ข้อมูลเหล่านี้เพื่อปรับภาพสีรวมประกอบที่บันทึกโดยกล้องบนยานวอยยาจเจอร์ 2 และจากกล้องมุมกว้าง 3(WFC3) ของฮัลเบิล นี่ เผยว่ายูเรนัสและเนปจูนแท้จริงแล้วมีโทนสีฟ้าอมเขียวที่ค่อนข้างใกล้เคียงกันความต่างที่สำคัญก็คือเนปจูนมีร่องรอยที่ฟ้ามากกว่าเล็กน้อย ซึ่งแบบจำลองเผยว่าเกิดขึ้นเนื่องจากชั้นหมอกที่บางกว่าของเนปจูน

การศึกษานี้ยังให้คำตอบสูบปริศนาที่ยืนระยะมานานว่าเพราะเหตุใดสีของยูเรนัสจึงเปลี่ยนไปเล็กน้อยในระหว่างวงโคจร 84 ปีรอบดวงอาทิตย์ ผู้เขียนสรุปได้หลังจากเปรียบเทียบภาพยูเรนัสเพื่อตรวจสอบความสว่างซึ่งบันทึกโดยหอสังเกตการณ์โลเวลล์ ในอริโซนา จากปี 1950 ถึง 2016 ในช่วงความยาวคลื่นสีฟ้าและเขียว

การตรวจสอบได้แสดงว่ายูเรนัสปรากฏเป็นสีเขียวขึ้นเล็กน้อยในช่วง solstices เมื่อขั้วหนึ่งของดาวเคราะห์หันเข้าหาดวงอาทิตย์แต่ในระหว่างวิษุวัต(equinoxes) เมื่อดวงอาทิตย์ข้ามเส้นศูนย์สูตรมันจะมีโทนสีฟ้ามากขึ้นส่วนหนึ่งของเหตุผลก็เป็นเพราะแกนการหมุนรอบตัวที่ไม่ปกติของยูเรนัส

มันหมุนรอบตัวแบบตะแคงข้างซึ่งหมายความวา ในระหว่าง solstices ไม่ว่าที่ขั้วเหนือหรือขั้วใต้ชี้เข้าหาดวงอาทิตย์และโลก การเปลี่ยนความสามารถในการสะท้อนแสงของพื้นที่ขั้วสักเล็กน้อย น่าจะส่งผลกระทบอย่างมากกับความสว่างโดยรวมของยูเรนัสเมื่อมองจากโลก

การสำรวจยูเรนัสจะสังเกตเห็นโทนสีทีเปลี่ยนไปช้าๆ นักดาราศาสตร์บอกว่าเกิดจากการะท้อนแสของกลุ่มมีเธนแข็งหนาทึบ ที่สว่างทำใหยูเรนัสมีเฉสีเปลี่ยนไป

เมื่อนักวิทยาศาสตร์ยังไม่แน่ใจว่าความสามารถในการสะท้อนแสงนี้เปลี่ยนแปลงได้อย่างไรหรือเพราะเหตุใดข้อทำให้นักวิจัยได้พัฒนาแบบจำลองซึ่งเปรียบเทียบสเปคตรัมของพื้นที่ขั้วกับพื้นที่ศูนย์สูตรยูเรนัส ซึ่งก็พบว่าพื้นที่คั่วสะท้อนแสงในช่วงความ ยาวคลื่นสีเขียวและแดงได้มากกว่าความยาวคลื่นสีฟ้าส่วนนึงก็เพราะมีปริมาณมีเธนในพื้นทีใกล้ขั้วเพียงครึ่งหนึ่งของที่ศูนย์สูตร ซึ่งมีเธนดูดกลืนแสงสีแดง

แบบจำลองเพิ่มเติมได้เผยว่า มีหมอกมีเธนแข็งหนาตัวขึ้น เมื่อดาวเคราะห์ขยับจาก วิษุวัตสู่ solstice เพิ่มความสามารถในการสะท้อนแสง จึงทำให้ยูเรนัสสามารถเปลี่ยนเฉดสี 

การแปลผลสีของเนปจูนทีผิดพลาด และการเปลี่ยนสีทีไม่ปกติของยูเรนัส ได้หลอกหลอนเรามาหลายทศวรรษ Heidi Hammel จากสมาคมมหาวิทยาลัยเพื่อการวิจัย  ซึ่ง ไม่ได้เกี่ยวข้องกับงานวิจัยนี้ กล่าว การศึกษา อย่างบูรณาการงานนี้ น่าจะยุติเรื่องราทั้งสองลงได้ 

แหล่งข่าว phys.org 

               Sciencealert.com