가스행성인 천왕성과 해왕성의 색깔이 다른 이유가 무엇인가요?

Question

천왕성과 해왕성은 태양계 행성중에서 가장 외곽에 위치하고 있는데요. 가스와 얼음으로 생긴 천왕성과 해왕성의 색이 다른데 이유가 무엇인지 궁금합니다

Answer 1

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다. 천왕성과 해왕성은 둘 다 가스 행성이지만 색깔이 다른 이유는 주로 대기 구성물과 화학적 반응에 의해 결정됩니다. 천왕성은 대기 중에 메탄이 풍부하게 존재하여 청록색을 띄는 반면, 해왕성은 대기 중에 메탄 농도가 낮아서 파란색을 띕니다. 또한, 두 행성의 대기 상태, 온도, 압력 등도 색깔에 영향을 줄 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

천왕성과 해왕성은 모두 푸른색을 띠고 있지만, 그 푸른색의 음영은 분명히 다릅니다. 천왕성은 밝은 청록색을 띠고 있는 반면, 해왕성은 짙은 코발트 블루 색을 띠고 있습니다.

이러한 색상 차이는 두 행성의 대기에 존재하는 연무층의 두께와 구성에 기인합니다. 천왕성은 해왕성보다 두 배 이상 두꺼운 연무층을 가지고 있으며, 이 연무층은 메탄 얼음 입자로 구성되어 있습니다. 이러한 메탄 얼음 입자는 붉은색 빛을 흡수하고 파란색 빛을 산란시키기 때문에 천왕성은 밝은 청록색으로 보이게 됩니다.

반면, 해왕성은 천왕성보다 얇은 연무층을 가지고 있으며, 이 연무층은 메탄 외에 황, 질소, 일산화탄소 등 다양한 화합물로 구성되어 있습니다. 이러한 다양한 화합물은 붉은색 빛뿐만 아니라 파란색 빛까지도 일부 흡수하기 때문에 해왕성은 짙은 코발트 블루 색으로 보이게 됩니다.

따라서 천왕성과 해왕성의 색상 차이는 두 행성의 대기 구성과 연무층의 두께 차이에 의해 발생하는 것으로 볼 수 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 해왕성의 대기는 천왕성의 대기와 매우 비슷하다. 80%정도가 수소로 구성 되어 있고, 약 19%는 헬륨 나머지는 에탄, 메탄 등으로 이루어져 있다. 그리고 대기의 적색광 흡수와 청색의 반사로 인해 해왕성은 전체적으로 청색을 띈다.

천왕성의 대기에는 수소가 약 83%, 헬륨이 15%, 메탄 2% 등이 포함되어 있다. 그리고 반사율이 높은 암모니아와 황이 대기의 깊숙이 있을 것이다. 천왕성의 대기는 태양빛의 적색 파장을 흡수하고 청색과 녹색의 파장들의 상당량을 반사하기 때문에 전체적으로 청녹색을 띈다.

출처 : 천문우주지식정보 - 천왕성, 해왕성

Answer 4

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

천왕성의 대기에는 수소가 약 83%, 헬륨이 15%, 메탄 2% 등이 포함되어 있으며, 반사율이 높은 암모니아와 황이 대기의 깊숙이 있을 것이다. 천왕성의 대기는 태양빛의 적색 파장을 흡수하고 청색과 녹색의 파장 상당량을 반사하기 때문에 전체적으로 청록색을 띤다.

허블우주망원경의 우주망원경 이미지 분광기(STIS)와 유럽남방천문대의 다중 단위 분광 탐색기(MUSE)가 제공한 데이터를 활용해 두 행성의 정확한 픽셀값을 얻었다. 이를 통해 천왕성과 해왕성이 실제로는 비슷한 청록색이라는 사실을 밝혀냈다. 해왕성이 천왕성보다 조금 더 푸른데 이는 천왕성을 둘러싸고 해왕성보다 더 두꺼운 연무층이 형성돼있기 때문이다.