天王星和海王星顏色為何不同的新發現

太陽系八大行星的天王星和海王星最像雙胞胎，大小、質量、成分與結構甚至旋轉速度都相近，但海王星有迷人夢幻的天藍色，還有可見的旋轉風暴，天王星卻呈單調的淡青色，兩顆行星如此相似，顏色卻明顯不同，為什麼？

牛津大學行星物理學家Patrick Irwin領導的研究小組發現，因有一層霧霾包覆，稀釋了天王星的藍色調。天王星和海王星結構非常相似，都有小岩石核心，由水、氨和甲烷冰包覆；氣態大氣由氫氣、氦氣和甲烷組成，但就像太陽系其他星球大氣，並不是均勻分布而是分層。研究團隊分析兩顆行星的可見光和近紅外的觀測結果，建構全新可完整複製觀測結果的大氣層模型。

模型中，兩顆行星都有一層光化學霧，這是來自太陽的紫外線輻射分解大氣氣溶膠顆粒產生的霧霾顆粒，研究人員稱為Aerosol-2層。在天王星，Aerosol-2層不透明度幾乎是海王星兩倍，因這些粒子吸收紫外線，有幾近白色的可見反射光譜，所以天王星觀察到的紫外線反射率較低，也解釋為什麼天王星人眼看來比海王星藍更淡，以及為什麼黑點在海王星較容易觀察到。

Aerosol-2層下方Aerosol-1層是更深的霧層，是甲烷重新蒸發與沈積的霧霾顆粒，凝結成硫化氫的亞微米晶體，光譜特徵與冰和黑霧一致，研究小組認為， Aerosol-1區域是在海王星觀察到的斑點和條帶等暗特徵起源地，如果海王星 Aerosol-2層更薄、更透明，這些特徵就會更明顯。

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目前尚不清楚為什麼海王星Aerosol-2層不如天王星緻密，但研究人員認為，海王星大氣層可能比天王星更能有效釋放甲烷清除霧霾。