Dass die gängigen Bilder dieser beiden Planeten unseres Sonnensystems deren naturgetreue Farben nicht genau wiedergeben, ist in der Astronomie schon länger bekannt. Die Studie des Forschungsteams um den Planetenpyhsiker Patrick Irwin von der Universität Oxford ergab nun, dass sowohl Neptun als auch Uranus einen ähnlichen hellen grünlichen Blauton haben.
Die landläufige Meinung, dass Neptun von einem tiefen Azurblau und Uranus von einem blassen Zyan ist, geht auf Bilder der beiden Planeten zurück, die in den 1980er Jahren von der NASA-Raumsonde Voyager 2 aufgenommen worden sind.
Neptun „zu blau gemacht“
Verschiedene jeweils einfarbige Bilder der Planeten wurden später neu kombiniert, mit dem Ziel ein „echtes“ Farbbild zu erhalten. Laut dem Forschungsteam waren diese Versuche aber nicht immer genau ausbalanciert, besonders Neptun sei oft „zu blau gemacht“ worden. Zudem seien die Kontraste in den Voyager-2-Bildern des Neptun stark verstärkt worden, um die Wolken, die das heute geläufige Bild des achten Planeten unseres Sonnensystems prägen, besser sichtbar zu machen.
„Obwohl die bekannten Voyager-2-Bilder von Uranus in einer Form veröffentlicht wurden, die der ‚wahren‘ Farbe näher kommt, wurden die Bilder von Neptun in der Tat gestreckt und verstärkt und damit künstlich zu blau gemacht“, so Irwin in einer Aussendung der Universität Oxford. Das sei damals unter Planetenforscherinnen und -forschern zwar bekannt gewesen, und die Bilder auch mit erklärenden Bildunterschriften veröffentlicht worden – dennoch sei die Unterscheidung im Laufe der Zeit verloren gegangen.
Daten u. a. von Hubble
Die neue Studie, die am Freitag im Fachjournal „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“ veröffentlicht wurde, ist laut Irwin „die bisher genaueste Darstellung der Farbe von Neptun und Uranus“. Das Forschungsteam verwendete dazu Daten des Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) des Hubble-Weltraumteleskops und des Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) des Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO).
Bei beiden Instrumenten stellt jedes Pixel ein kontinuierliches Farbspektrum dar. Das Forschungsteam nutzte diese Daten, um die alten Farbbilder neu abzugleichen. Dabei zeigte sich der ähnliche grünliche Blauton von Uranus und Neptun. Der Hauptunterschied im Farbton bestehe darin, dass Neptun „einen leichten zusätzlichen Hauch von Blau“ aufweist. Laut Studie ist das auf eine dünnere Dunstschicht auf diesem Planeten zurückzuführen.
Auch Rätsel um Uranus’ Farbveränderung gelöst
In der Studie liefert das Forschungsteam außerdem eine Antwort auf das seit langem bestehende Rätsel, warum sich die Farbe des Uranus während seiner 84-jährigen Umlaufbahn um die Sonne verändert. Dazu verglich das Team zunächst Bilder des Planeten mit Messungen seiner Helligkeit, die vom Lowell Observatory in Arizona von 1950 bis 2016 aufgezeichnet wurden. Diese Messungen ergaben, dass Uranus zu seinen Sonnenwenden im Sommer und Winter grüner erscheint. Während der Tagundnachtgleichen – wenn die Sonne über dem Äquator steht – ist der siebte Planet unseres Sonnensystems dagegen etwas bläulicher gefärbt.
Die Veränderung der Farbe liegt laut einer Modellrechnung der Astronomen an der sehr ungewöhnlichen Drehung des Uranus: Er dreht sich während seiner Umlaufbahn fast gänzlich zur Seite. Während der Sonnenwenden zeigt also entweder der Nord- oder der Südpol des Planeten fast direkt auf die Sonne und die Erde. Weil in den Polarregionen weniger Methan vorhanden ist, erscheint er von der Erde aus grüner.
„Fragen aus der Welt geschafft“
„Die Fehleinschätzung der Farbe von Neptun sowie die ungewöhnlichen Farbveränderungen von Uranus haben uns jahrzehntelang beschäftigt“, so die Physikerin und Astronomin Heidi Hammel von der Association of Universities for Research in Astronomy (AURA), die nicht an der Studie beteiligt war, in einer Aussendung. Die neue Studie „sollte beide Fragen endlich aus der Welt schaffen“.
Uranus und Neptun bleiben jedenfalls ein verlockendes Ziel für künftige Forschungsmissionen, die auf dem Vermächtnis der Voyager-Missionen aufbauen. „Eine Mission zur Erforschung des Systems des Uranus – von seiner bizarren, jahreszeitlich bedingten Atmosphäre bis hin zu seiner vielfältigen Sammlung von Ringen und Monden – hat für die Raumfahrtbehörden in den kommenden Jahrzehnten hohe Priorität“, so Leigh Fletcher, Planetenforscher an der Universität von Leicester und Mitautor der Studie.