Neptuno era "demasiado azul": nuevos análisis lo muestran de un tono azul verdoso, similar a Urano

Los gigantes gaseosos Neptuno y Urano tienen en realidad un color más parecido, en comparación a lo que sugieren las imágenes anteriores.

comparación vista de urano y neptuno
Imágenes de Urano y Neptuno de la Voyager 2/ISS publicadas poco después de los sobrevuelos de la Voyager 2 en 1986 y 1989, respectivamente, en comparación con un reprocesamiento de las imágenes de filtro individuales en este estudio para determinar la mejor estimación de los verdaderos colores de estos planetas. Foto de Patrick Irwin.

Las imágenes de Neptuno suelen mostrar al gigante gaseoso de un color azul celeste intenso, mientras que su vecino Urano es de un verde cian pálido, pero un nuevo estudio ha revelado que en realidad tienen un color más parecido: un tono similar de azul verdoso.

La mayoría de las imágenes modernas de los planetas no reflejan con precisión sus verdaderos colores. Las primeras imágenes, incluidas las tomadas por la Voyager 2, la única nave espacial que pasó por estos planetas, registraron imágenes en colores separados. Estas imágenes de un solo color se recombinaron posteriormente para crear imágenes en color compuestas, pero no siempre estuvieron balanceadas con precisión.

Demasiado azul

"Aunque las conocidas imágenes de Urano tomadas por la Voyager 2 se publicaron en una forma más cercana al color 'verdadero', las de Neptuno fueron, de hecho, estiradas y realzadas, y por lo tanto se hicieron artificialmente demasiado azules", explica el profesor Patrick Irwin del Departamento de Física de la Universidad de Oxford, que dirigió el estudio publicado en la revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

“Aunque los científicos planetarios conocían el color saturado artificialmente en ese momento —y las imágenes se publicaron con leyendas que lo explicaban—, esa distinción se había perdido con el tiempo. Aplicando nuestro modelo a los datos originales, hemos podido reconstituir la representación más precisa hasta el momento del color de Neptuno y Urano”.

El estudio utilizó datos del Espectrógrafo de Imágenes del Telescopio Espacial (STIS) del Telescopio Espacial Hubble y el Explorador Espectroscópico de Unidades Múltiples (MUSE) en el Very Large Telescope del ESO para reequilibrar las imágenes en color compuestas registradas por la cámara Voyager 2 y por la Cámara de campo amplio 3 (WFC3) del Hubble.

STIS y MUSE registran cada píxel como un espectro continuo de colores, lo que significa que sus observaciones pueden procesarse sin ambigüedades para determinar el verdadero color aparente de Urano y Neptuno. Los datos revelaron que Urano y Neptuno tienen un tono similar de azul verdoso, aunque Neptuno tiene un toque de azul adicional, que según el modelo se debe a una capa de neblina más delgada en el planeta.

El cambio de color de Urano

El estudio también explica por qué el color de Urano cambia ligeramente durante su órbita de 84 años alrededor del Sol. Se compararon imágenes del planeta con mediciones de brillo tomadas por el Observatorio Lowell en Arizona entre 1950 y 2016, en longitudes de onda azul y verde; esto mostró que Urano aparece más verde en sus solsticios cuando uno de los polos del planeta apunta hacia el Sol, pero más azul durante sus equinoccios, cuando el Sol está sobre el ecuador.

El giro sumamente inusual de Urano es en parte responsable de esto; el planeta gira casi de lado durante su órbita, por lo que durante sus solsticios, uno de sus polos apunta casi directamente hacia el Sol y la Tierra. Esto es significativo porque cualquier variación en la reflectividad de las regiones polares tendría un gran impacto en el brillo general de Urano cuando se ve desde la Tierra; sin embargo, cómo o por qué difiere esta reflectividad es un misterio.

imágenes de urano en distintas posiciones
Urano visto por HST/WFC3 entre 2017 y 2022. Durante esta secuencia, el polo norte, que tiene un color verde más pálido, oscila hacia el Sol y la Tierra. En estas imágenes están marcadas las líneas del ecuador y de latitud en 35N y 35S. Foto de Patrick Irwin.

Un nuevo modelo que compara los espectros de las regiones polares de Urano con sus regiones ecuatoriales encontró que las regiones polares son más reflectantes en las longitudes de onda verde y roja que en las longitudes de onda azul, en parte porque el metano, que absorbe el rojo, es aproximadamente la mitad de abundante cerca de los polos que el ecuador.

Pero esto no explicaba completamente el cambio de color, por lo que los investigadores añadieron una nueva variable al modelo: una “capucha” de neblina que se espesa gradualmente de presuntas partículas de hielo de metano que se ha observado durante el verano, un polo iluminado por el Sol a medida que el planeta pasa del equinoccio al solsticio.

Cuando se simularon en el modelo, las partículas de hielo aumentaron aún más la reflexión en las longitudes de onda verde y roja en los polos, ofreciendo una explicación de por qué Urano es más verde en el solsticio.

"Este es el primer estudio que compara un modelo cuantitativo con datos de imágenes para explicar por qué el color de Urano cambia durante su órbita", explica Irwin. "De esta manera, hemos demostrado que Urano es más verde en el solsticio debido a que las regiones polares tienen una menor abundancia de metano pero también un mayor espesor de partículas de hielo de metano que se dispersan brillantemente".

Referencia de la noticia:
Irwin, P.; Dobinson, J.; James, A.; et al.; Modelling the seasonal cycle of Uranus’s colour and magnitude, and comparison with Neptune, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2024).