Помимо почти одинаковой массы и объёма, Уран и Нептун, по мнению астрофизиков, имеют достаточно схожую структуру. Небольшое каменистое ядро окружено мантией из воды, аммиака и метанового льда. Выше идёт газообразная атмосфера, состоящая в основном из водорода, гелия и метана. А потом идёт верхняя атмосфера с облаками — именно она придаёт планетам тот голубой окрас, который мы наблюдаем.
Верхняя атмосфера не является однородной — считается, что она слоистая, как и все остальные атмосферы в Солнечной системе. Профессор Патрик Ирвин, астрофизик из Оксфорда, и его коллеги проанализировали данные наблюдений двух планет в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне, чтобы создать новые компьютерные модели атмосферных слоев. Им удалось найти симуляции, которые очень точно повторяют наблюдения, включая штормы на Нептуне и бледный оттенок Урана.
В их моделях обе планеты имеют слой фотохимической дымки. Она появляется, когда ультрафиолетовое излучение Солнца разрушает аэрозольные частицы в атмосфере — так образуются частицы дымки. Это обычный процесс, наблюдаемый как на Венере или Земле, так и на Плутоне или лунах Титан и Тритон.
Исследователи назвали этот слой «Аэрозоль-2», и на обеих планетах он, по-видимому, и создаёт облака, которые конденсируются в метановый лед на нижней границе и выпадают в виде снега глубже в атмосферу. Причем на Уране этот слой, похоже, в два раза непрозрачнее, чем на Нептуне — поэтому две планеты выглядят по-разному.
А ниже находится область «Аэрозоль-1». По мнению команды, там зарождаются те самые тёмные пятна и полосы, которые можно наблюдать в телескоп у Нептуна, но нельзя заметить у Урана. Исследователи полагают, что атмосфера Нептуна может лучше очищаться от дымки за счет более эффективного вымывания метана и из-за особенностей его химического состава.
Будущие наблюдения Урана и Нептуна [...] помогут узнать, вызваны ли темные пятна и темные области потемнением или очисткой слоя «Аэрозоля-1». Это, как мы надеемся, станет основной темой будущей работы.