身形與構成像雙胞胎，為什麼海王星外觀較藍、天王星更蒼白？

身為太陽系中距離太陽最遠的2顆冰巨行星，天王星與海王星無論大小、質量還是大氣條件都相似到彷彿雙胞胎，但不用擔心難辨別，因為它們有個極明顯差異：海王星顏色比天王星還要湛藍。最近，科學家揭開了兩者顏色差異背後的原因。

1980年代NASA航海家2號太空船飛越天王星與海王星時，於可見光波段下發現海王星呈湛藍外觀，相對之下天王星呈較淺青藍色，這令科學家困惑，因為天王星與海王星質量大小差不多（前者約地球15倍，後者約地球17倍），大氣中的氫（佔比都超過80%）、氦、甲烷等成分與比例也幾乎相同，為何兩者呈現明顯不同的藍？

過去科學家們曾提出，也許是海王星甲烷吸收大量紅光所以看起來更藍，但該說法無法解釋含有更多甲烷的天王星為什麼反而不那麼藍（天王星大氣甲烷含量2。3%，海王星大氣甲烷含量1。9%）。

在結合哈勃太空望遠鏡、IRTF紅外望遠鏡、北雙子望遠鏡觀測結果開發大氣模型後，天文學家現在終於知道原因：天王星由於大氣流動條件較遲緩、導致霧霾堆積，才使得天王星的藍看起來比海王星更加“蒼白”。

模型中，團隊表示影響兩者外觀顏色的關鍵落在大氣Aerosol-2層，平常甲烷冰於此層凝結成甲烷雪落下，由於海王星大氣比天王星更活躍動盪，因此更能攪動甲烷顆粒進而減少霧霾，假如海王星與天王星大氣中都未積聚霧霾，那麼兩者外觀就會呈現近乎相同的藍色。

天王星是一個奇怪世界，它的自轉軸傾斜角度高達97。77275°，幾乎是“躺在”軌道平面上繞行太陽公轉，這顆行星也沒什麼內部熱量，因此具有太陽系所有行星中最冷的大氣層。

科學家需要繼續依靠地面望遠鏡與哈勃太空望遠鏡資料來研究這2顆冰巨行星，因為目前沒有飛行器可以再走那麼遠以近距離觀測。

不過NASA已建議推出專門調查天王星的下一代大型任務，屆時觀測結果或將徹底改變天文學家對冰巨星的認知。

新論文釋出在《Geophysical Research： Planets》期刊。

（首圖來源：NOIRLab）