На марсе голубой закат. Почему рассвет на марсе голубой, а небо красное

Фотографии, полученные посадочными аппаратами, действовавшими на Марсе, подобны некоей "замочной скважине", через которую мы можем наблюдать холодный суровый мир Красной Планеты. Этот мир смертелен для нас, но когда-нибудь люди пройдут по красным камням и взглянут на Землю с марсианской поверхности. Темой этой статьи является марсианское небо и марсианская «астрономия».

Яркая белая точка на этом снимке, сделанным панорамной камерой ровера «Спирит» - Солнце.

Закат в Долине Ареса (Ares Vallis) в июле 1997 года в 16:10 по местному солнечному времени. Цвета изображения приближены к истинным.

Закат солнца, снимок «Марс Пасфайндера».

На этом изображении, сделанном панорамной камерой ровера «Спирит» 19 мая 2005 года (489-ый сол), показан закат Солнца, приближающегося к валу кратера Гусев. Цвета изображения подобны тем, что видел бы человеческий глаз, но их интенсивность слегка преувеличена.

Сумерки в кратере Гусев, снимок сделан вечером 23 апреля 2005 года (464 сол). Цвета снимка приближены к тем, которые увидел бы человек. Синеватый цвет неба на месте садящегося Солнца был бы виден именно так, как показан на этом изображении, но краснота неба дальше от заката несколько преувеличена.

Маленькая звездочка в центре ночного марсианского неба - наша Земля.

Изображение, сделанное 29 апреля 2005 года (449-ый сол) ровера «Оппортьюнити», показывает марсианское небо приблизительно за час после заката, во время сумерек, когда начинают появляться звезды. Неяркая точка около центра - это не звезда, а наша родная планета.
Земля на изображении кажется несколько вытянутой, что объясняется ее передвижением за время съемки.

Пред нами «бездна, звезд полна» такая, какой ее видно с Марса. Из-за суточного вращения Марса звезды вытянулись в треки.

Снимок лун Марса. Здесь, помимо Фобоса и Деймоса, присутствуют Плеяды и Альдебаран. Изображение сделано «Спиритом» 30 августа 2005 года (590 сол). Правое изображение представляет собой увеличенный вид сопровожденный подписями.
Фобос с поверхности Марса виден как объект, приблизительно в три раза меньший, чем полная Луна. Время обращения Фобоса вокруг планеты - 7 часов 39 минут. Меньшая марсианская луна, Деймос, затрачивает на оборот вокруг Марса 30 часов 12 минут.

Стр. 1 ,

Какого цвета небо на Марсе? Астрофизик Сантьяго Перес-Ойос об атмосфере Марса, эффекте Пуркине и восприятии цвета марсианского неба человеческим глазом В настоящий момент есть много фотографий Марса, но не все из них позволяют судить о цвете неба на этой планете. На многих из них слишком высок баланс белого, поэтому наше зрение не позволяет нам различить контрасты на этих фотографиях. К счастью, есть довольно интересные исследования, в которых ученые пытаются различить цвета на небе Марса и объяснить их физическими закономерностями. В рамках программы Mars Exploration Rover ученые NASA доставили на красную планету марсоходы Spirit, Oppotunity и Bell III. Марсоходы были оборудованы панорамными камерами Pancam Instrument. Ученые получили радиометрические калиброванные изображения, с помощью которых можно определить цвет неба. Данные изображений были трансформированы в физические величины (поток и сияние) с учетом спектральной чувствительности камеры и фильтров, солнечного излучения, достигающего поверхности Марса, и других факторов. Spirit и Oppotunity сфотографировали синевато-черное и черное небо в тех слоях атмосферы, где нет пыли. Однако большую часть времени в атмосфере Марса много пыли, поэтому чаще всего небо другого цвета. Цвет неба на Марсе зависит от того, как солнечное излучение рассеивается из прямого светового луча и освещает поверхность, а также от того, как рассеянные лучи поглощаются молекулами и частицами в атмосфере. Например, если бы не было никакой атмосферы, как на Луне, то было бы темное небо и желтое Солнце. На Земле небо голубое из-за рэлеевского рассеяния, из-за которого молекулы с радиусом меньше длины волны радиации (примерно 1/10) лучше рассеиваются на более коротких волнах. При этом сечение рассеивания обратно пропорционально четвертой степени длины волны. Атмосфера Марса гораздо тоньше, поэтому молекулярное рассеивание менее эффективно. Марсианская пыль, возможно, играет ту же роль, что и молекулы воздуха на Земле, которые рассеивают короткие волны света и способствуют формированию голубого неба и красного заката на Земле. На Марсе это работало бы так же, если бы частицы рассеивали свет без какого-либо поглощения. Однако марсианская пыль богата голубым поглощающим оксидом железа, который производит обратный эффект и просто уводит короткие волны света от потока излучения. Марсоходы сделали снимки «темного желтовато-коричневатого» неба в обычной ситуации, когда много пыли остается в атмосфере Марса. Но так как иногда из-за пыли небо кажется более голубым (из-за рассеивания света) или красным (из-за поглощения света), здесь нужно более глубинное понимание. Курт Элерс и его коллеги провели исследование, которое ценится всеми, кто знаком с атмосферной оптикой. Элерс и коллеги рассмотрели комплексный эффект от пыли микронного размера, поглощающей синий свет, и продемонстрировали, что покраснение немного более эффективно и ведет к желтовато-коричневому цвету неба в «пыльных ситуациях». Кроме того, более длинные волны (красные) и более короткие волны (синие) рассеиваются очень по-разному, производя интересные эффекты, такие как голубое свечение, которое следует за Солнцем на пути к небу Марса. Согласно этому исследованию, небо желтовато-коричневатого цвета, а Солнце светится голубым и особенно хорошо видно во время заката. Но это все сложнее, чем можно представить. Так как Марс находится на расстоянии 1,5 астрономических единиц от Солнца, количество света на поверхности вдвое меньше, чем на Земле. Из-за недостаточного освещения наши глаза переключают чувствительность на голубой свет, потому что мы переключаемся от использования колбочек, чувствительных к цвету, на использование палочек, не воспринимающих цвета. Это называется эффект Пуркине. Поэтому первый астронавт, который окажется на Марсе, вероятно, опишет небо более голубым, чем можно ожидать.

Приветствуем самых любознательных на страницах нашего сайта! Сегодня мы затронем вопрос, который нередко волнует пытливые умы (особенно детские), однако не каждый находит возможность разобраться, почему же всё-таки небо голубое , ведь воздух-то на самом деле прозрачный. Постараемся коротко на него ответить.

Что скажет Википедия?

Если мы чего-то не знаем, то можно всегда отыскать ответ именно в Википедии. Так давайте же заглянем туда и посмотрим, что нам поведает сей ресурс.

Собственно говоря, вот ссылка на нужный материал.

Хорошо сказано в Википедии! Правда, как-то не очень понятно. Единственное, что как бы можно разобрать, так это тот факт, что солнечные лучи долетают до нашей атмосферы, с ними что-то происходит, и мы видим голубое небо. Нет, так не пойдет, давайте попробуем разобраться подробнее и более понятным языком, почему небо голубое.

На самом деле всему причиной такое понятие, как «рассеивание света »!

Рассеивание света

Итак, Солнце излучает лучи, которые имеют белый цвет. Белый, как известно, включает в себя все цвета видимого нам спектра. Свидетельство тому – радуга . Она возникает по той причине, что солнечный свет, попадая в капельки воды, преломляется и распадается на разные цвета. Голубое небо мы тоже наблюдаем по чем-то похожей причине.

Возможно вас заинтересует:

Дело в том, что в воздухе множество молекул газа, которые и рассеивают солнечный свет. Частицы света разлетаются в разные стороны, поэтому голубой цвет неба виден и землянам, и космонавтам с МКС в виде голубого ореола. Но почему же именно голубой , ведь в спектре как минимум семь цветов, как говорится: «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан!».

Интересный факт! В день человек вдыхает около 20 кг воздуха. Этот объём мы получаем, делая 22 000 вдохов день.

Почему небо именно голубого цвета?

У каждого цвета имеется своя длина волны . На следующем рисунке можно посмотреть, как этот показатель разнится.

Фиолетовый рассеиваются слишком сильно, а цвета с зелёного по красный наоборот рассеиваются не очень интенсивно. Вот и получается, голубые и синие частицы - это золотая середина. Фиолетовый, несмотря на то, что он рассеивается лучше голубого, мы не замечаем из-за нашего восприятия: при одинаковой яркости голубой воспринимается нашим глазом гораздо лучше, чем его собрат.

Вот неплохой видос на эту тему, который и нам помог разобраться в данном вопросе:

Подытожим

1. Солнечный свет, взаимодействуя с молекулами воздуха, рассеивается на разные цвета.
2. Из всех цветов лучше всего к рассеиванию предрасположен именно голубой цвет.
3. Получается, что он фактически захватывает воздушное пространство.

Конечно, предоставленная информация довольно утрирована и следовало бы заострить внимание на многих научных фактах и понятиях, но зато так более или менее понятно, почему небо голубое .

Потому что земная атмосфера лучше всего рассеивает свет в голубом спектре.

На других космических объектах составы атмосфер отличаются от земной либо отсутствуют вообще, поэтому и небо на других планетах существенно отличается. На Луне , Меркурии и Плутоне атмосферы нет. И ничто не рассеивает лучи света. Поэтому небо на этих небесных телах черное и звезды там очень яркие.

На Венере атмосфера есть, и она не рассеивает зеленые и синие лучи. Поэтому небо на Венере желтого цвета, у горизонта имеет серый оттенок, а в зените оранжевого цвета.

Марсианское небо желто-оранжевого цвета. Это потому что в атмосфере планеты много пыли красного цвета. Во время захода и восхода солнца небо на Марсе розового цвета, а на горизонте переходит от фиолетового до голубого.

Цвет неба Сатурна , как и на Земле голубого цвета. И так же как и на нашей атмосфера не рассеивает красную часть солнечного света.

Небо Урана имеет аквамариновый цвет. Причиной тому - состав атмосферы планеты. Она в основном состоит из водорода, гелия и малой доли метана. Атмосфера отражает голубые и зеленые лучи и поглащает красные, что и создает красивый цвет неба.

На Нептуне небо синего цвета. Все потому, что в атмосфере преобладает большое количество газа метана, который сильно поглащает красный спектр.

Газовый гигант - Юпитер . Атмосфера планеты состоит из сплошных плотных облаков. И цвет облаков изменяется в зависимости от высоты: самые верхние - красные, потом белые и коричневые, а самые нижние - голубые.

Видео заходящего солнца выше было сделано с помощью марсохода «Оппортьюнити», который бороздил марсианские ландшафты более 10 лет.

Когда Солнце заходит или поднимается на Земле, оно сжимается как дыня из-за атмосферной рефракции (преломления). Толстый слой воздуха, прилегающий к горизонту, изгибает свет Солнца наверх, выталкивая дно солнечного диска в верхнюю половину, которая меньше подвержена рефракции, поскольку находится выше. Как только Солнце поднимается достаточно высоко и мы уже смотрим на него через меньший слой атмосферы, рефракция убывает и диск снова становится круглым.

Можно много раз пересмотреть видео марсианских закатов, но форма Солнца не изменится. Догадываетесь, почему? Потому что воздух слишком тонкий, чтобы рефракция была хоть сколько-нибудь заметна.

Сумерки задерживаются на Красной планете дольше, поскольку взвешенная в стратосфере пыль отражает свет Солнца в течение двух или более часов после захода Солнца.

Итак, само видео:

А это снимки марсианского заката, сделанные «Кьюриосити»

Во время восхода и захода Солнца марсианское небо в зените имеет красновато-розовый цвет, а в непосредственной близости к диску Солнца - от голубого до фиолетового.

А какое же небо на других планетах?

На Луне, а также на Меркурии атмосферы нет. Ничто не отражает лучи света. Поэтому небо черное и на нем ярко мерцают звезды. Но с поверхности Луны открывается потрясающий вид на нашу планету.

Плутон

Об атмосфере Плутона известно… почти ничего не известно. Мы знаем, что она довольно велика, но крайне разрежена. Кроме того, состав и величина атмосферы Плутона меняется в зависимости от расстояния до Солнца. Дело в том, что при движении по орбите расстояние между этой карликовой планетой и Солнцем меняется почти в два раза. Поэтому, когда Плутон далеко от Солнца, его атмосфера съёживается: газы замерзают и выпадают на планету в виде льда. Когда Плутон подходит к Солнцу ближе, немного льда испаряется, и атмосфера Плутона увеличивается. Поэтому говорить о том, какого цвета небо Плутона, довольно сложно.

Предположительно такой вид открывается с Плутона:

Венера

Атмосфера Венеры настолько плотная, что через её толщу днём на небе нельзя разглядеть Солнце, а уж звёзды ночью и подавно никто не увидит. Советские зонды серии «Венера» передали несколько цветных снимков с поверхности. Судя по ним, небо на Венере тёмно-оранжевого или красного цвета.

Такой снимок передал аппарат Венера-13 (это обработка старых черно-белых фотографий, основанная на вычислениях).

Сатурн

Небо Сатурна может оказаться самым впечатляющим. Состав атмосферы Сатурна таков, что небо у границы атмосферы должно казаться голубым и желтеть с погружением вглубь. Все газовые планеты имеют кольца, но в отличие от других, Сатурн – обладатель самых заметных и больших колец. Они очень хорошо видны из верхних слоёв атмосферы.

Представьте себе огромную серебряную дугу, состоящую из множества тонких колец и проходящую через всё небо. В серебряных кольцах иногда посверкивают маленькие блёстки, особенно на восходе или закате. После захода солнца эта серебряная лента ещё продолжает быть освещённой Солнцем.

Интересно, что толщина колец всего километр, поэтому с экватора Сатурна их почти не видно. Словом, на Сатурне стоит побывать, и если туда когда-либо попадёт человек, то он никогда не разочаруется в увиденном.

Уран

Уранианское (именно так по правилам русского языка звучит прилагательное от существительного «Уран») небо должно иметь очень красивый голубовато-зелёный, аквамариновый цвет. Землю называют голубой планетой, хотя на самом деле из космоса она более кажется белой, нежели голубой, из-за наличия белых облаков в атмосфере. Подлинно голубой планетой в Солнечной системе является Уран.

Таким удивительным цветом планета обязана составу своей атмосферы. В верхних слоях атмосферы присутствует немного метана, который очень хорошо поглощает красный свет, а отражает голубой и зелёный. Поэтому верхние слои атмосферы будут светло-голубого цвета, а при движении вглубь небо будет темнеть и краснеть. У Урана тоже есть своя система пылевых колец, но вряд ли их можно будет разглядеть даже из верхних слоёв атмосферы, поскольку они очень разреженные и тёмные.

Нептун

Атмосфера Нептуна очень похожа по составу на атмосферу Урана, но небольшие различия в пропорциях газов приводят к тому, что цвет внешних слоёв атмосферы синее. О том, что происходит при движении вглубь атмосферы, нам остаётся только догадываться.

Известно тринадцать спутников Нептуна. Наибольший из них – Тритон - будет казаться чуть крупнее нашей Луны; следующий за ним по размеру Протей будет в половину меньше. Остальные луны Нептуна малы и будут видны как обыкновенные звёздочки.

Юпитер

На Юпитере все дни пасмурные. Он не имеет твердой поверхности, это газовый гигант. Газ, из которого он состоит, просто становится плотнее с глубиной. А вверху он формирует сплошные плотные облака. Цвета облаков изменяются с высотой: нижние облака голубые, потом идут коричневые и белые, и, наконец, красные -- самые верхние. Иногда можно увидеть более низкие слои через дыры в верхних.

На трехмерном изображении показан упрощенный вид того, что можно увидеть, находясь между слоями облаков на Юпитере. Картинка составлена на основе данных, полученных камерами космического корабля "Галилео".

Осирис

Экзопланета HD209458b – одна из первых открытых экзопланет. Планета Осирис находится очень близко возле своего Солнца, это достаточно большая планета, согласно расчётам ее размер составляет около 70 процентов размера Юпитера.

Звезда вокруг которой вращается Осирис белого цвета. Когда она опускается к горизонту, то приобретает слегка сиреневатый оттенок, так как натрий в атмосфере Осириса поглощает свет в красной и оранжевой части спектра. Ближе к поверхности атмосфера Осириса рассеивает голубой свет и Звезда приближаясь к горизонту вначале становится зеленой, а затем зеленовато-коричневой.

Kepler-22 b

Расстояние от планеты Kepler-22 b до ее звезды Kepler-22 примерно на 15% меньше, чем дистанция от Земли до Солнца. Световой поток от Kepler-22 на 25 % меньше, чем от Солнца. Такое сочетание дает ученым основания предполагать, что температура у поверхности Kepler-22 b равна 22°C. Возможно, что планета похожа скорее не на Землю, а на Нептун, то есть покрыта океаном.