Neptunus is blauw en Uranus is lichtgroen. Tenminste dat dachten we altijd. Maar nieuw onderzoek wijst uit dat de twee ijsreuzen eigenlijk bijna dezelfde kleur hebben: ze zijn allebei een beetje bleekgroen.
Neptunus wordt meestal afgebeeld als diep azuurblauw, terwijl Uranus een soort heel lichtgroene kleur heeft op plaatjes. Oxford-onderzoekers tonen nu echter aan dat beide planeten min of meer dezelfde groenblauwe kleur hebben. Dit is niet helemaal nieuw. Astronomen weten al heel lang dat de meeste afbeeldingen van de twee planeten niet hun echte kleuren tonen. Het misverstand is ontstaan door de nabewerking van de foto’s, die NASA’s Voyager 2 maakte in de jaren tachtig van de vorige eeuw. Vooral Neptunus werd te blauw afgebeeld. Ook werd er te veel contrast toegevoegd aan de foto’s om de wolken, ringen en winden duidelijker zichtbaar te maken.
“De bekende Voyager 2-beelden van Uranus zijn gepubliceerd in een kleur die dichtbij de echte kleur komt, maar die van Neptunus zijn bewerkt en versterkt en daardoor kunstmatig te blauw gemaakt”, legt professor Patrick Irwin van Oxford uit. “Hoewel deze kunstmatige kleur bij de meeste planeetwetenschappers destijds bekend was en de beelden werden gepubliceerd met een onderschrift waarin dat werd uitgelegd, is dat kleurverschil in de loop der tijd vergeten.”
Dus hebben de onderzoekers geprobeerd de werkelijke kleur te reconstrueren met behulp van data van de Hubble en de Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) van ESO’s Very Large Telesecope. Bij beide instrumenten is iedere pixel een continu spectrum van kleuren. Daarmee konden de werkelijke kleuren van Uranus en Neptunus worden bepaald. Uiteindelijk bleken ze vrijwel dezelfde kleur te hebben, al blijft Neptunus iets blauwer.
Nog een mysterie opgelost
Maar de studie lost nóg een interessante kwestie op, namelijk waarom de kleuren van Uranus een beetje veranderen tijdens zijn 84 jaar durende rondje rond de zon. Metingen tonen aan dat Uranus een tikje groener lijkt tijdens de zomer- en winterzonnewende, als een van de polen van de planeet richting de zon wijst. Tijdens de equinox – als de zon recht boven de evenaar staat – heeft hij een iets blauwere tint.
Een bekende verklaring daarvoor is dat Uranus op een heel ongebruikelijke manier om zijn as draait. Tijdens zijn baan rond de zon ligt de planeet bijna op zijn kant, wat betekent dat tijdens de zonnewendes de noord- of de zuidpool bijna rechtstreeks richting de zon en de Aarde wijst. Het maakt dat elke verandering van de reflectie van het poolgebied direct grote invloed heeft op de algehele helderheid van Uranus, bezien vanaf onze planeet.
Methaanijsdeeltjes
Wat echter nog niet goed duidelijk was, is hoe of waarom deze reflectie verandert. Daarom hebben de onderzoekers een model ontwikkeld dat de spectra van de poolgebieden van Uranus vergelijkt met de regio rond de evenaar. En daaruit bleek iets bijzonders: de poolregio’s reflecteren groene en rode golflengtes meer dan blauwe, deels omdat methaan dat rood absorbeert, maar half zoveel voorkomt bij de polen als bij de evenaar.
Dit was echter niet genoeg om de kleurverandering volledig te verklaren, dus voegden de onderzoekers een steeds dikker worden ijslaag toe aan de polen, die eerder is waargenomen in de zomer, als de polen door de zon verlicht worden wanneer de planeet van de equinox naar de zonnewende beweegt. De laag bestaat vermoedelijk uit methaanijsdeeltjes.
In de simulaties bleken de ijsdeeltjes de reflectie van groene en rode golflengtes te vergroten bij de polen. Dat verklaart waarom Uranus groener is tijdens de zonnewende. “Het komt doordat er in de poolregio’s een afname is van methaan, maar ook door een toegenomen dikte van heldere methaanijsdeeltjes”, aldus Irwin.
Tijd voor een nieuwe missie
Het is bijzonder dat een mysterie dat al zo lang bestaat, nu is opgelost. “De misvatting over de kleur van Neptunus en de ongebruikelijke kleurveranderingen van Uranus hebben ons decennialang voor raadselen gesteld, maar door deze grote studie zijn beide vraagstukken opgelost”, vertelt onderzoeker Heidi Hammel, van de Association of Universities for Research in Astronomy (AURA), die beide planeten al tientallen jaren onderzoekt.
De ijsreuzen Uranus en Neptunus blijven een aanlokkelijke bestemming voor toekomstige missies, die kunnen voortbouwen op de Voyager-reizen uit de jaren tachtig. Van de bizarre seizoenen tot de grote hoeveelheid ringen en manen, er valt nog genoeg te ontdekken. Maar makkelijk is dat niet. Zelfs ruimtesondes die heel lang meegaan, kunnen maar een glimp waarnemen van een jaar op Uranus.
