天王星和海王星都是蓝色的。但色调不同。

海王星和天王星都是太阳系中的冰行星，但它们的蓝色色调不同。天王星呈淡青色，而海王星则呈更鲜艳的蓝色。美国宇航局的天文学家终于弄清楚了为什么这两颗相似的行星有不同的色调。这项研究上周发表在《地球物理研究杂志：行星》上，发现行星大气中积聚的雾霾颗粒会使行星外观变白，这可以解释天王星的苍白。

了解颜色差异可以帮助天文学家更好地了解这两颗行星的环境。除了不同的蓝色色调外，这两个世界还有很多共同点。它们都有相似的大气构成、质量和大小——每个都比地球大 4 倍左右（如果地球是一枚镍币，天王星和海王星的大小就相当于一个棒球）。

由于天王星和海王星距离地球近 20 亿英里，因此了解这两颗巨行星的来龙去脉是一项挑战。而且，与毅力号探测器目前正在收集数据的火星不同，这些行星是近 30 年前才通过旅行者 2 号航天器的飞越观测到的。为了填补空白，该团队分析了从多台望远镜（双子座北望远镜、美国宇航局红外望远镜设施和哈勃太空望远镜）收集的数据，并创建了一个大气模型来模拟海王星和天王星的大气模型。

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之前对这两颗行星大气层的研究无法解释颜色差异，因为它们只关注海王星和天王星在特定波长下的外观。例如，甲烷存在于两颗行星的大气层中，并吸收阳光中的红色，反射蓝光。新模型使用宽波长光谱来观察多个大气层。

“这是第一个同时拟合从紫外线到近红外波长的反射太阳光观测结果的模型，”这项研究的主要作者、牛津大学行星物理学教授帕特里克·G·J·欧文在美国宇航局的新闻稿中表示。“这也是第一个解释天王星和海王星可见颜色差异的模型。”

新模型显示，天王星大气层周围的雾霾比海王星更厚、更浓，导致天王星看起来更亮。海王星只有一层薄薄的雾霾，其大气层比天王星更善于搅动雾霾中的甲烷颗粒，形成甲烷雪。换句话说，海王星更有效地减少雾霾中的甲烷，而甲烷雪可以让更多的蓝光反射到大气层中，从而产生强烈的蓝色。

研究人员指出，如果两颗行星的大气层都没有雾霾，那么它们的颜色就会是相同的蓝色。“我们希望开发这个模型能帮助我们了解冰巨星大气层中的云层和雾霾，”这项研究的共同作者、加州大学伯克利分校的天文学家迈克·黄在新闻稿中说。“解释天王星和海王星颜色的差异是一个意外的收获！”