Marse yra mėlynas saulėlydis. Kodėl Marso aušra mėlyna, o dangus raudonas?

Nusileidusių į Marsą nuotraukos yra tarsi rakto skylutė, pro kurią galime apžvelgti šaltą, atšiaurų Raudonosios planetos pasaulį. Šis pasaulis mums mirtinas, bet kada nors žmonės vaikščios raudonomis uolomis ir žiūrės į Žemę nuo Marso paviršiaus. Šio straipsnio tema – Marso dangus ir Marso „astronomija“.

Ryškiai baltas taškas šiame „Spirit rover“ panoramine kamera nufotografuotame nuotraukoje yra Saulė.

Saulėlydis Ares Vallis mieste 1997 m. liepos mėn. 16:10 vietos saulės laiku. Vaizdo spalvos artimos tiesai.

Saulėlydis, „Mars Pathfinder“ kadras.

Šiame 2005 m. gegužės 19 d. „Spirit“ roverio panoramine kamera (Sol 489) nufotografuotame vaizde matyti besileidžianti saulė, kai ji artėja prie Gusevo kraterio krašto. Vaizdo spalvos yra panašios į tai, ką mato žmogaus akis, tačiau jų intensyvumas yra šiek tiek perdėtas.

Sutemos Gusevo krateryje, nuotrauka daryta 2005 m. balandžio 23 d. vakare (Sol 464). Nuotraukos spalvos artimos toms, kurias matytų žmogus. Melsva dangaus spalva saulėlydžio vietoje būtų matoma tiksliai taip, kaip parodyta šiame paveikslėlyje, tačiau toliau nuo saulėlydžio dangaus raudonis yra kiek perdėtas.

Maža žvaigždė Marso naktinio dangaus centre yra mūsų Žemė.

2005 m. balandžio 29 d. (Sol 449) Marsaeigio „Opportunity“ nufotografuotas vaizdas rodo Marso dangų praėjus maždaug valandai po saulėlydžio, prieblandoje, kai pradeda rodytis žvaigždės. Neryškus taškas šalia centro yra ne žvaigždė, o mūsų gimtoji planeta.
Žemė vaizde atrodo kiek pailgėjusi, o tai paaiškinama jos judėjimu fotografavimo metu.

Prieš mus yra „žvaigždžių bedugnė“, matoma iš Marso. Dėl kasdienio Marso sukimosi žvaigždės išsitiesė į vėžes.

Marso mėnulių nuotrauka. Čia, be Fobo ir Deimo, yra Plejados ir Aldebaranas. Vaizdas, padarytas Spirit 2005 m. rugpjūčio 30 d. (590 sol.). Dešinysis vaizdas yra padidintas vaizdas kartu su užrašais.
Fobosas matomas iš Marso paviršiaus kaip objektas, maždaug tris kartus mažesnis už pilnatį. Fobos orbitos laikas aplink planetą yra 7 valandos 39 minutės. Mažesnis Marso mėnulis Deimos apskrieja Marsą per 30 valandų ir 12 minučių.

Puslapis 1,

Kokios spalvos yra dangus Marse? Astrofizikas Santiago Perez-Hoyos apie Marso atmosferą, Purkino efektą ir Marso dangaus spalvos suvokimą žmogaus akimis Šiuo metu yra daug Marso nuotraukų, tačiau ne visos jos leidžia spręsti apie Marso spalvą. dangus šioje planetoje. Daugelis jų turi per aukštą baltos spalvos balansą, todėl mūsų regėjimas neleidžia atskirti kontrastų šiose nuotraukose. Laimei, yra keletas gana įdomių tyrimų, kuriuose mokslininkai bando atskirti spalvas Marso danguje ir paaiškinti jas fizikiniais dėsniais. Vykdydami Mars Exploration Rover programą, NASA mokslininkai į raudonąją planetą pristatė sraigtasparnius Spirit, Oppotunity ir Bell III. Roveriai buvo aprūpinti Pancam Instrument panoraminėmis kameromis. Mokslininkai gavo radiometrinių kalibruotų vaizdų, pagal kuriuos galima nustatyti dangaus spalvą. Vaizdo duomenys buvo transformuoti į fizikinius dydžius (srautas ir spinduliavimas), atsižvelgiant į kameros ir filtrų spektrinį jautrumą, Marso paviršių pasiekiančią saulės spinduliuotę ir kitus veiksnius. Spirit ir Oppotunity fotografavo melsvai juodą ir juodą dangų atmosferos sluoksniuose, kur nėra dulkių. Tačiau dažniausiai Marso atmosferoje yra daug dulkių, todėl dangus dažnai būna kitokios spalvos. Dangaus spalva Marse priklauso nuo to, kaip saulės spinduliuotė išsisklaido iš tiesioginio šviesos pluošto ir apšviečia paviršių bei kaip išsklaidytus spindulius sugeria atmosferoje esančios molekulės ir dalelės. Pavyzdžiui, jei nebūtų atmosferos, kaip Mėnulyje, būtų tamsus dangus ir geltona Saulė. Žemėje dangus yra mėlynas dėl Rayleigh sklaidos, dėl kurios molekulės, kurių spindulys yra mažesnis už spinduliuotės bangos ilgį (apie 1/10), geriau išsisklaido esant trumpesniems bangų ilgiams. Šiuo atveju sklaidos skerspjūvis yra atvirkščiai proporcingas ketvirtajai bangos ilgio galiai. Marso atmosfera yra daug plonesnė, todėl molekulinė sklaida yra mažiau efektyvi. Marso dulkės gali atlikti panašų vaidmenį kaip oro molekulės Žemėje, kurios išsklaido trumpus šviesos bangos ilgius ir prisideda prie mėlyno dangaus ir raudono saulėlydžio Žemėje. Marse tai veiktų taip pat, jei dalelės išsklaidytų šviesą be jokios absorbcijos. Tačiau Marso dulkėse gausu mėlynos spalvos, sugeriančio geležies oksidą, kuris turi priešingą poveikį ir tiesiog nukreipia trumpus šviesos bangos ilgius nuo spinduliuotės srauto. Marsaeigiai fotografavo „tamsiai gelsvai rudą“ dangų įprastoje situacijoje, kai Marso atmosferoje lieka daug dulkių. Tačiau kadangi dėl dulkių kartais dangus gali atrodyti mėlynesnis (išsklaidydamas šviesą) arba raudonesnis (sugerdamas šviesą), reikia gilesnio supratimo. Kurtas Ehlersas ir jo kolegos atliko tyrimą, kurį vertina visi, susipažinę su atmosferos optika. Ehlersas ir kolegos pažvelgė į sudėtingą mikrono dydžio dulkių, sugeriančių mėlyną šviesą, poveikį ir parodė, kad paraudimas yra šiek tiek efektyvesnis ir sukelia gelsvai rudą dangų „dulkėtose situacijose“. Be to, ilgesni bangos ilgiai (raudona) ir trumpesni bangos ilgiai (mėlyna) išsisklaido labai skirtingai, sukeldami įdomių efektų, pavyzdžiui, mėlyną švytėjimą, kuris seka Saulę pakeliui į Marso dangų. Remiantis šiuo tyrimu, dangus yra gelsvai rudos spalvos, o Saulė šviečia mėlynai ir ypač matoma saulėlydžio metu. Tačiau tai yra sudėtingiau, nei galima įsivaizduoti. Kadangi Marsas yra 1,5 astronominio vieneto nuo Saulės, šviesos kiekis paviršiuje yra perpus mažesnis nei Žemės. Dėl nepakankamos šviesos mūsų akys perjungia jautrumą į mėlyną šviesą, nes mes pereiname nuo spalvoms jautrių kūgių prie spalvinių aklų strypų. Tai vadinama Purkin efektu. Taigi pirmasis astronautas, nusileidęs Marse, tikriausiai apibūdins dangų kaip mėlynesnį nei tikėtasi.

Sveikiname smalsiausius mūsų svetainės puslapiuose! Šiandien paliesime klausimą, kuris dažnai jaudina smalsius protus (ypač vaikus), tačiau ne visi randa galimybę tai išsiaiškinti Kodėl dangus vis dar mėlynas?, nes oras iš tikrųjų skaidrus. Pabandysime atsakyti trumpai.

Ką pasakys Vikipedija?

Jei ko nors nežinome, atsakymą visada galime rasti Vikipedijoje. Taigi pažvelkime ten ir pažiūrėkime, ką šis šaltinis mums sako.

Tiesą sakant, čia yra nuoroda į reikiamą medžiagą.

Gerai pasakyta Vikipedijoje! Tiesa, tai kažkaip nelabai aišku. Vienintelis dalykas, kurį galima išspręsti, yra tai, kad saulės spinduliai pasiekia mūsų atmosferą, jiems kažkas atsitinka ir mes matome mėlyną dangų. Ne, tai nepavyks, pabandykime išsamiau ir suprantamesne kalba suprasti, kodėl dangus yra mėlynas.

Tiesą sakant, to priežastis yra tokia sąvoka kaip „ šviesos sklaida»!

Šviesos sklaida

Taigi, Saulė skleidžia baltus spindulius. Balta, kaip žinote, apima visas mums matomas spektro spalvas. To įrodymas - vaivorykštė. Taip atsitinka todėl, kad saulės spinduliai, patekę į vandens lašelius, lūžta ir suskyla į skirtingas spalvas. Mes taip pat matome mėlyną dangų kažką panašaus.

Galbūt jus domina:

Faktas yra tas, kad ore yra daug dujų molekulių, kurios išsklaido saulės šviesą. Šviesos dalelės sklinda skirtingomis kryptimis, todėl mėlyna dangaus spalva matoma tiek žemiečiams, tiek astronautams iš TKS mėlynos aureolės pavidalu. Bet kodėl mėlyna, nes spektre yra mažiausiai septynios spalvos, kaip sakoma: „Kiekvienas medžiotojas nori žinoti, kur sėdi fazanas!

Įdomus faktas! Per dieną žmogus įkvepia apie 20 kg oro. Šį tūrį gauname 22 000 įkvėpimų per dieną.

Kodėl dangus mėlynas?

Kiekviena spalva turi savo bangos ilgis. Toliau pateiktame paveikslėlyje galite pamatyti, kaip šis rodiklis skiriasi.

Violetinė per daug išsklaido, o spalvos nuo žalios iki raudonos, atvirkščiai, ne itin intensyviai. Taigi paaiškėja, kad mėlynos ir mėlynos dalelės yra aukso vidurys. Violetinė, nepaisant to, kad ji sklaidosi geriau nei mėlyna, mes nepastebime dėl savo suvokimo: su tokiu pat ryškumu mėlyna mūsų akis suvokiama daug geriau nei jos brolis.

Štai geras vaizdo įrašas šia tema, kuris padėjo mums suprasti šią problemą:

Apibendrinkime

1. Saulės šviesa, sąveikaudama su oro molekulėmis, yra išsklaidyta į skirtingas spalvas.
2. Iš visų spalvų mėlyna yra ta spalva, kuri labiausiai linkusi sklaidytis.
3. Pasirodo, kad jis iš tikrųjų užfiksuoja oro erdvę.

Žinoma, pateikta informacija yra gana perdėta ir dėmesys turėtų būti sutelktas į daugelį mokslinių faktų ir sąvokų, tačiau ji daugiau ar mažiau aiški, kodėl dangus mėlynas.

Kadangi žemės atmosfera geriausiai išsklaido šviesą mėlyname spektre.

Kituose kosminiuose objektuose atmosferų sudėtis skiriasi nuo žemės arba jų visai nėra, todėl dangus kitose planetose gerokai skiriasi. Įjungta Mėnulis, Merkurijus Ir Plutonas nėra atmosferos. Ir niekas neišsklaido šviesos spindulių. Todėl dangus ant šių dangaus kūnų yra juodas, o žvaigždės ten labai ryškios.

Įjungta Venera yra atmosfera, ir ji neskleidžia žalių ir mėlynų spindulių. Todėl Veneros dangus yra geltonas, horizonte jis turi pilką atspalvį, o zenite - oranžinis.

Marsietis dangus geltonai oranžinis. Taip yra todėl, kad planetos atmosferoje yra daug raudonųjų dulkių. Saulėlydžio ir saulėtekio metu dangus Marse yra rausvas, o horizonte iš violetinės tampa mėlynas.

Dangaus spalva Saturnas, kaip Žemėje, mėlyna. Ir kaip pas mus, atmosfera neišsklaido raudonos saulės šviesos dalies.

Dangus Uranas turi akvamarino spalvą. To priežastis yra planetos atmosferos sudėtis. Jį daugiausia sudaro vandenilis, helis ir nedidelė metano dalis. Atmosfera atspindi mėlynus ir žalius spindulius ir sugeria raudonus, o tai sukuria nuostabią dangaus spalvą.

Įjungta Neptūnas dangus mėlynas. Taip yra todėl, kad atmosferoje vyrauja didelis metano dujų kiekis, kuris stipriai sugeria raudonąjį spektrą.

Dujų milžinas - Jupiteris. Planetos atmosferą sudaro ištisiniai tankūs debesys. O debesų spalva kinta priklausomai nuo aukščio: aukščiausi būna raudoni, paskui balti ir rudi, o žemiausi – mėlyni.

Aukščiau besileidžiančios saulės vaizdo įrašą nufilmavo marsaeigis „Opportunity“, kuris daugiau nei 10 metų klajojo Marso kraštovaizdyje.

Kai Saulė leidžiasi arba kyla į Žemę, ji dėl atmosferos lūžio susitraukia kaip melionas. Storas oro sluoksnis, esantis greta horizonto, išlenkia Saulės šviesą aukštyn, stumdamas saulės disko apačią į viršutinę pusę, kuri yra mažiau lūžta, nes yra aukščiau. Kai tik Saulė pakyla pakankamai aukštai ir mes jau žiūrime į ją per mažesnį atmosferos sluoksnį, refrakcija sumažėja ir diskas vėl tampa apvalus.

Vaizdo įrašus apie Marso saulėlydžius galite žiūrėti daugybę kartų, tačiau Saulės forma nesikeis. Ar galite atspėti kodėl? Kadangi oras per plonas, kad lūžis būtų išvis pastebimas.

Prieblanda Raudonojoje planetoje išlieka ilgiau, nes stratosferoje pakibusios dulkės atspindi saulės šviesą dvi ar daugiau valandų po saulėlydžio.

Taigi, pats vaizdo įrašas:

Ir tai yra Marso saulėlydžio nuotraukos, padarytos „Curiosity“.

Saulėtekio ir saulėlydžio metu Marso dangus zenite yra rausvai rausvas, o šalia saulės disko – nuo ​​mėlynos iki violetinės spalvos.

Koks yra dangus kitose planetose?

Mėnulyje ar Merkurijuje nėra atmosferos. Niekas neatspindi šviesos spindulių. Štai kodėl dangus yra juodas ir jame ryškiai mirga žvaigždės. Tačiau nuo Mėnulio paviršiaus atsiveria nuostabus mūsų planetos vaizdas.

Plutonas

Apie Plutono atmosferą beveik nieko nežinoma. Žinome, kad jis gana didelis, bet itin retas. Be to, Plutono atmosferos sudėtis ir dydis kinta priklausomai nuo atstumo nuo Saulės. Faktas yra tas, kad judant orbita atstumas tarp šios nykštukinės planetos ir Saulės pasikeičia beveik du kartus. Todėl kai Plutonas yra toli nuo Saulės, jo atmosfera susitraukia: dujos užšąla ir nukrenta ant planetos ledo pavidalu. Kai Plutonas artėja prie Saulės, dalis ledo išgaruoja, o Plutono atmosfera didėja. Todėl gana sunku pasakyti, kokios spalvos yra Plutono dangus.

Tikriausiai šis vaizdas atsiveria iš Plutono:

Venera

Veneros atmosfera tokia tanki, kad per jos storį dieną danguje neįmanoma pamatyti Saulės, o naktį žvaigždžių niekas nepamatys. Sovietiniai Venus serijos zondai iš paviršiaus perdavė keletą spalvotų vaizdų. Sprendžiant iš jų, Veneros dangus yra tamsiai oranžinės arba raudonos spalvos.

Tokį vaizdą perdavė Venera-13 aparatas (tai skaičiavimais pagrįstas senų nespalvotų nuotraukų apdorojimas).

Saturnas

Saturno dangus gali būti įspūdingiausias. Saturno atmosferos sudėtis yra tokia, kad dangus atmosferos pakraštyje turėtų atrodyti mėlynas ir gelsvas, kai jis gilėja. Visos dujinės planetos turi žiedus, tačiau skirtingai nuo kitų, Saturnas turi labiausiai pastebimus ir didžiausius žiedus. Jie labai aiškiai matomi iš viršutinių atmosferos sluoksnių.

Įsivaizduokite didžiulį sidabrinį lanką, susidedantį iš daugybės plonų žiedų ir einantį per visą dangų. Maži blizgučiai kartais sužiba sidabriniuose žieduose, ypač saulėtekio ar saulėlydžio metu. Po saulėlydžio šią sidabrinę juostelę ir toliau apšviečia Saulė.

Įdomu tai, kad žiedai yra tik kilometro storio, todėl jų beveik nesimato nuo Saturno pusiaujo. Žodžiu, Saturną verta aplankyti, o jei žmogus kada nors ten pateks, jis niekada nenusivils tuo, ką pamato.

Uranas

Urano (taip skamba būdvardis iš daiktavardžio „Uranas“ pagal rusų kalbos taisykles) dangus turėtų būti labai gražios melsvai žalios, akvamarino spalvos. Žemė vadinama mėlynąja planeta, nors iš tikrųjų iš kosmoso ji atrodo labiau balta nei mėlyna dėl atmosferoje esančių baltų debesų. Tikrai mėlyna Saulės sistemos planeta yra Uranas.

Planetos nuostabią spalvą lemia jos atmosferos sudėtis. Viršutiniuose atmosferos sluoksniuose yra šiek tiek metano, kuris labai gerai sugeria raudoną šviesą ir atspindi mėlyną bei žalią šviesą. Todėl viršutiniai atmosferos sluoksniai bus šviesiai mėlyni, o judant gilyn dangus patamsės ir taps raudonas. Uranas taip pat turi savo dulkių žiedų sistemą, tačiau vargu ar jie bus matomi net iš viršutinių atmosferos sluoksnių, nes jie yra labai reti ir tamsūs.

Neptūnas

Neptūno atmosfera yra labai panaši į Urano atmosferą, tačiau dėl nedidelių dujų proporcijų skirtumų išoriniai atmosferos sluoksniai tampa mėlynesni. Galime tik spėlioti, kas atsitinka giliai į atmosferą.

Yra žinoma trylika Neptūno palydovų. Didžiausias iš jų – Tritonas – atrodys šiek tiek didesnis už mūsų Mėnulį; kitas pagal dydį Proteusas bus perpus mažesnis. Likę Neptūno palydovai yra maži ir bus matomi kaip paprastos žvaigždės.

Jupiteris

Jupiteryje visos dienos debesuotos. Jis neturi kieto paviršiaus, tai yra dujų milžinas. Dujos, iš kurių jis susideda, tiesiog tampa tankesnės su gyliu. O viršuje susidaro ištisiniai tankūs debesys. Debesų spalvos keičiasi priklausomai nuo aukščio: apatiniai debesys yra mėlyni, tada rudi ir balti, galiausiai raudoni - aukščiausi. Kartais per skylutes viršutinėse matosi apatiniai sluoksniai.

3D vaizdas rodo supaprastintą vaizdą, ką galima matyti iš Jupiterio debesų sluoksnių. Paveikslėlis buvo sudarytas remiantis duomenimis, gautais iš Galileo erdvėlaivio kamerų.

Ozyris

Exoplanet HD209458b yra viena iš pirmųjų atrastų egzoplanetų. Ozyrio planeta yra labai arti savo Saulės, tai gana didelė planeta, pagal skaičiavimus jos dydis yra apie 70 procentų Jupiterio dydžio.

Žvaigždė, aplink kurią sukasi Ozyris, yra balta. Leisdamasis į horizontą, jis įgauna šiek tiek alyvinį atspalvį, nes Ozyrio atmosferoje esantis natris sugeria šviesą raudonoje ir oranžinėje spektro dalyse. Arčiau paviršiaus Osyrio atmosfera išsklaido mėlyną šviesą, o žvaigždė, artėjanti prie horizonto, pirmiausia tampa žalia, o paskui žalsvai ruda.

Kepleris-22b

Atstumas nuo planetos Kepler-22 b iki jos žvaigždės Kepler-22 yra maždaug 15% mažesnis nei atstumas nuo Žemės iki Saulės. Kepler-22 šviesos srautas yra 25% mažesnis nei saulės. Šis derinys suteikia mokslininkams pagrindo manyti, kad Kepler-22 b paviršiaus temperatūra yra 22°C. Gali būti, kad planeta labiau primena Neptūną nei Žemę, tai yra, ją dengia vandenynas.