Na verdade, Urano e Netuno, os dois planetas externos do sistema solar, são bastante semelhantes. Conhecidos como os “gigantes do gelo”, os planetas têm massas semelhantes (14,5 a 17 massas terrestres), tamanhos (51.000 a 49.000 km no equador) e composições atmosféricas (hidrogênio em torno de 80%, hélio em torno de 15%, metano em torno de 2%) – e ainda assim diferem significativamente na aparência. Na faixa de comprimento de onda visível, Neptuno tem uma tonalidade azul rica e profunda, enquanto Urano tem uma tonalidade de ciano muito mais pálida. Os astrônomos agora encontraram e publicaram uma explicação para as diferentes cores dos dois planetas.

Os pesquisadores apontam para camadas de névoa concentrada que são produzidas pela radiação solar e refletem a luz incidente, iluminando assim opticamente o planeta. Eles aparentemente estão presentes em ambos os planetas. Em Urano, entretanto, a camada intermediária é cerca de duas vezes mais espessa do que em Netuno. Por isso, ela ilumina mais a aparência de Urano. Se não houvesse névoa nas atmosferas de Netuno e Urano, ambas apareceriam quase igualmente azuis, pois a luz azul é dispersa principalmente pelo metano em suas atmosferas.

Esta conclusão vem de um modelo desenvolvido por uma equipe internacional liderada por Patrick Irwin, professor de física planetária da Universidade de Oxford, para descrever as camadas de aerossol nas atmosferas de Netuno e Urano. Consiste em várias camadas atmosféricas e combina observações de ambos os planetas em uma ampla gama de comprimentos de onda. O novo modelo também inclui partículas de névoa em camadas mais profundas, anteriormente pensadas para conter apenas nuvens de metano e gelo com sulfeto de hidrogênio.

A maior transmissão de luz da camada média do aerossol de Netuno também explica porque as manchas escuras são mais fáceis de observar em sua atmosfera do que na de Urano. “Este é o primeiro modelo a mapear simultaneamente observações da luz solar refletida dos comprimentos de onda ultravioleta a infravermelho próximo”, explica Irwin, o autor principal do estudo. “É também o primeiro modelo a explicar a diferença de cor visível entre Urano e Netuno”.

O modelo da equipe consiste em três camadas de aerossóis em diferentes altitudes. A camada mais importante que afeta as cores é a camada média, uma camada de partículas de névoa (chamada camada de aerossol-2 no estudo) que é mais espessa em Urano do que em Netuno. A equipe suspeita que em ambos os planetas o gelo de metano condensa as partículas desta camada, arrastando as partículas de neblina mais profundamente para a atmosfera na forma de um banho de neve de metano. Como a atmosfera de Netuno é mais ativa e turbulenta do que a de Urano, a equipe assume que a atmosfera de Netuno é mais eficiente para agitar as partículas de metano na camada de névoa e produzir esta neve. Isto remove mais da névoa, e a camada de névoa de Netuno é mais fina do que a de Urano, resultando na cor azul de Netuno parecendo mais forte.