26 Şubat 2015, 17:14
NASA videosu Mars'ta mavi bir gün batımını yakalıyor. 7 Temmuz 2003 tarihinde Mars'a fırlatılan Opportunity uzay aracının Delta II fırlatma aracı kullanılarak çektiği fotoğraflardan derlenmiştir.
Bu yılın Ocak ayının sonunda Cihaz, Mars'a inişinin 11. yıl dönümünü kutladı. Bu tarihin şerefine, gezici, tırmanabildiği en yüksek noktalardan birinden, Endeavour Krateri'nin batı ucundaki Tribulation Burnu'nun tepesinden güzel bir panoramik fotoğraf çekti.
Mars'a uçan 40'tan fazla sondanın yarısından azı görevlerini başarıyla tamamladı. Şu anda Mars yüzeyinde faaliyet gösteren iki gezici var: Curiosity ve Opportunity. Her iki gezici de NASA'ya ait. Ek olarak, Kızıl Gezegenin atmosferi, Hint sondası Mangalyaan ve Eylül 2014'ün sonunda neredeyse aynı anda Mars'a ulaşan Amerikan MAVEN tarafından araştırılıyor.
Opportunity ve Curiosity gezicileri, maddenin temel bileşimini analiz etmek için tasarlanmış, Curium-244'e dayanan Rus kaynaklarına sahip alfa-proton-X-ışını spektrometreleriyle donatılmıştır.
Mars'ta Güneş mavidir. Dünya'nın atmosferi mavi ışığı her yöne dağıtır, böylece Dünya yüzeyindeki bir gözlemciye gökyüzü mavi-mavi görünür. Güneş ışığının geri kalan bileşenleri de atmosferden engellenmeden geçiyor ve Güneş, kırmızı-sarı bölgeye kaydırılmış spektrumda görülebiliyor.
Mars'ta ise tam tersi bir durum yaşanıyor. Atmosferdeki kırmızı toz, güneş ışığının kırmızı kısmını dağıtarak Mars'ın üzerindeki gökyüzünü kırmızıya çevirir. Güneş ışığının mavi kısmı Mars atmosferinden geçer ve Güneş'in yüzeyden soğuk, mavi tonlu renklerde görünmesini sağlar. Atmosferdeki toz miktarı, kasırga sayısı ve yüzeye yakın rüzgarların şiddeti ile doğrudan ilişkili olduğundan, Mars Güneşi'nin rengi çok geniş sınırlar içinde dalgalanabilmektedir ve belirgin bir mevsimsel karaktere sahiptir.
Mavi Mars'ta gün batımı 14 Nisan 2014
Birçoğu için uzun zamandır beklenen an, Curiosity gezgininin bilime biraz ara verip sadece gün batımı manzarasını hayranlıkla izlemesiyle geldi. Birkaç gün sonra bu resmi de görebildik.
Masaüstüne. Yazarın web sitesinde tam boyut.
Mars'ta gün batımı mavi olması nedeniyle benzersizdir. Gökyüzünün bu renginin nedeni, Dünya'da mavi gökyüzü ve kırmızı gün batımları veren Rayleigh saçılımıyla aynıdır. Dünya'da gökyüzünün mavi renginin havadaki oksijenin ve hatta ozon tabakasının varlığından kaynaklandığına dair bir yanlış kanı var. Aslına bakılırsa buradaki atmosferin bileşimi yoğunluğundan daha az etkileniyor. Beyaz güneş ışığını saçan ve gökyüzünü renklendiren gazın yoğunluğudur.
Öğle vakti ile gün batımında gökyüzünün rengi arasındaki fark, güneş ışınlarının kapladığı atmosferin hacmidir. Mars'ta atmosfer Dünya'dakinden yüz kat daha incedir, ancak güneş ufukta olduğunda ışığı öğle saatine göre otuz kat daha kalın bir atmosfer katmanına nüfuz eder.
Atmosferde sürekli olarak asılı kalan toz, Mars gökyüzüne ek bir renk efekti verir. Görünüşe göre fotoğrafta hafif yeşilimsi bir ton veren, maviyle birleşen turuncu rengidir. Her ne kadar şimdi tam tersine hava çok açık. Curiosity'nin Mars'ta çalıştığı son bir buçuk yılda bu kadar iyi bir görünürlük görmemiştim. İlk defa geziciden neredeyse 30 km uzakta bulunan bir dağ yamacında taşları görebildik.
Ancak gökyüzünde hala toz var. Dağ silsilesinin toz pusunda nasıl kaybolduğunu görebilirsiniz.
Gözle görülebilen maksimum mesafede, 50 kilometreden daha uzakta bulunuyor. Şu anki açık gökyüzü, gün batımı panoramasının üst kısmında gökyüzünün neden neredeyse siyah olduğunu açıklıyor. Gün boyunca zirve noktası Ay'daki veya Dünya'daki 30 km'nin üzerindeki rakımdaki kadar siyah olmalıdır.
Viking aparatının yaptığı gözlemler, toz miktarına bağlı olarak gökyüzünün renginin ve siyahlığının nasıl değiştiğini gösteriyor.
Gün batımının rengine dönelim. Modern teknoloji sayesinde şafağı uzaydan bile görebiliyoruz. “Electro-L”nin son görüntüsünde bulutların turuncu rengi gece-gündüz sınırında açıkça görülüyor.
Hubble teleskopuyla Mars'a baktığımızda, aydınlatılan diskin kenarı boyunca Mars'ı çevreleyen aynı mavi sınırı görebiliyoruz.
Mars'ın uzay görüntülerinde mavi renklerin her zaman görünmemesi ilginçtir. Görünüşe göre bunun nedeni atmosferik yoğunluktaki mevsimsel dalgalanmalardır. Yılın zamanına bağlı olarak Mars'ın hava rezervleri Dünya rezervlerinin 1/150'sine kadar düşebilir. Geri kalanı kutuplarda kuru buz olarak donuyor.
Curiosity daha önce Mars'ta gün batımı görüntüleri çekmişti ancak bunu siyah beyaz bir navigasyon kamerasıyla yapmıştı. Videoyu daha etkili hale getirmek için rengi başka bir gün batımından, Spirit'ten ödünç almak zorunda kaldım, ancak sonuç bence iyi oldu.
Ancak mavi gökyüzü bizi kesinlikle şaşırtmayacak. Gerçekten inanılmaz olan mavi batan güneştir. Dünyadaki deneyimlerimizden bildiğimiz gibi, şafak vakti sadece gökyüzünün rengi değil, aynı zamanda yıldızın görünür diski de değişir.
Ne yazık ki Curiosity, kamera sensörüne zarar verme korkusuyla güneşin doğrudan fotoğrafını çekme riskini almıyor ancak güneşten gelen ve mavi olduğu ortaya çıkan bir parıltıyı yakalamayı başardı.
Bu hafta size gezicinin geçen ay boyunca neler yaptığını ve keşfettiğini daha ayrıntılı olarak anlatacağım. Bizi izlemeye devam edin.
İnsanın en önemli özelliklerinden biri meraktır. Muhtemelen herkes çocukken gökyüzüne baktı ve merak etti: "Gökyüzü neden mavi?" Görünen o ki, bu kadar basit soruların cevapları fizik alanında bir miktar bilgi birikimi gerektiriyor ve bu nedenle her ebeveyn bu olgunun nedenini çocuklarına doğru bir şekilde açıklayamayacaktır.
Bu konuyu bilimsel açıdan ele alalım.
Elektromanyetik radyasyonun dalga boyu aralığı, insanlar tarafından görülebilen radyasyonu da içeren, elektromanyetik radyasyonun neredeyse tüm spektrumunu kapsar. Aşağıdaki resim güneş radyasyonunun yoğunluğunun bu radyasyonun dalga boyuna bağımlılığını göstermektedir.
Bu görüntüyü analiz ettiğimizde, görünür radyasyonun, farklı dalga boylarındaki radyasyon için eşit olmayan yoğunlukla da temsil edildiğine dikkat çekebiliriz. Böylece mor renk, görünür radyasyona nispeten küçük bir katkı sağlarken, en büyük katkıyı mavi ve yeşil renkler sağlar.
Gökyüzü neden mavi?
Öncelikle bu soru havanın renksiz bir gaz olması ve mavi ışık yaymaması gerektiği gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Açıkçası, bu tür radyasyonun nedeni yıldızımızdır.
Bildiğiniz gibi beyaz ışık aslında görünür spektrumun tüm renklerinden gelen radyasyonun birleşimidir. Bir prizma kullanılarak ışık net bir şekilde tüm renklere ayrılabilir. Benzer bir etki yağmurdan sonra gökyüzünde de meydana gelir ve gökkuşağı oluşur. Güneş ışığı dünya atmosferine girdiğinde dağılmaya başlar; radyasyonun yönü değişir. Bununla birlikte, havanın bileşiminin özelliği, ışık içine girdiğinde, kısa dalga boyuna sahip radyasyonun, uzun dalga radyasyonuna göre daha güçlü bir şekilde dağılmasıdır. Böylece, daha önce gösterilen spektrumu hesaba katarak, kırmızı ve turuncu ışığın havadan geçerken pratikte yörüngelerini değiştirmeyeceğini, mor ve mavi radyasyonun ise yönlerini gözle görülür şekilde değiştireceğini görebilirsiniz. Bu nedenle havada, bu ortamda sürekli olarak dağılan belli bir "gezgin" kısa dalga ışık belirir. Tanımlanan olayın sonucunda, görünür spektrumdaki (mor, camgöbeği, çivit mavisi) kısa dalga radyasyonun, gökyüzünün her noktasından yayıldığı görülmektedir.
Radyasyon algısının bilinen gerçeği, insan gözünün radyasyonu ancak doğrudan göze girmesi durumunda yakalayabilmesi, görebilmesi ve görebilmesidir. Daha sonra gökyüzüne baktığınızda, havada en iyi şekilde dağılan şey olduğundan, dalga boyu en kısa olan görünür radyasyonun tonlarını büyük olasılıkla göreceksiniz.
Güneşe baktığınızda neden açıkça kırmızı bir renk görmüyorsunuz? Birincisi, yoğun radyasyon görme organına zarar verebileceğinden, bir kişinin Güneş'i dikkatlice incelemesi pek mümkün değildir. İkincisi, ışığın havada saçılması gibi bir olay olmasına rağmen, Güneş'ten yayılan ışığın büyük bir kısmı dağılmadan Dünya yüzeyine ulaşmaktadır. Bu nedenle, görünür radyasyon spektrumunun tüm renkleri bir araya getirilerek daha belirgin bir beyaz renge sahip ışık oluşturulur.
Renginin daha önce belirlediğimiz gibi en kısa dalga boyuna sahip olması gereken hava tarafından saçılan ışığa dönelim. Görünür radyasyon arasında mor en kısa dalga boyuna sahiptir, onu mavi takip eder ve mavi biraz daha uzun bir dalga boyuna sahiptir. Güneş radyasyonunun eşit olmayan yoğunluğu dikkate alındığında menekşe renginin katkısının ihmal edilebilir olduğu ortaya çıkıyor. Bu nedenle havanın saçtığı radyasyona en büyük katkı maviden gelir ve bunu mavi takip eder.
Gün batımı neden kırmızıdır?
Güneş'in ufkun arkasına saklanması durumunda, kırmızı-turuncu renkli aynı uzun dalga radyasyonunu gözlemleyebiliriz. Bu durumda Güneş'ten gelen ışığın, gözlemcinin gözüne ulaşmadan önce Dünya atmosferinde gözle görülür derecede daha büyük bir mesafe kat etmesi gerekir. Güneş ışınlarının atmosferle etkileşime girmeye başladığı noktada mavi ve mavi renkler en çok belirgindir. Ancak mesafe arttıkça kısa dalga radyasyonu yol boyunca önemli ölçüde dağıldığı için yoğunluğunu kaybeder. Uzun dalga radyasyonu ise bu kadar uzun mesafeleri kat etme konusunda mükemmel bir iş çıkarıyor. Güneşin günbatımında kırmızı olmasının nedeni budur.
Daha önce de belirtildiği gibi, uzun dalga radyasyonu havada zayıf bir şekilde dağılsa da saçılma hala devam etmektedir. Bu nedenle, ufukta bulunan Güneş, gözlemciye yalnızca kırmızı-turuncu tonlardaki radyasyonun ulaştığı, atmosferde dağılması için biraz zamanı olan ve daha önce bahsedilen "gezgin" ışığı oluşturan ışık yayar. İkincisi gökyüzünü kırmızı ve turuncunun alacalı tonlarında renklendiriyor.
Bulutlar neden beyazdır?
Bulutlardan bahsetmişken, bunların, radyasyonun dalga boyuna bakılmaksızın görünür ışığı neredeyse eşit şekilde dağıtan mikroskobik sıvı damlacıklarından oluştuğunu biliyoruz. Daha sonra damlacıktan her yöne yönlendirilen saçılan ışık tekrar diğer damlacıklara saçılır. Bu durumda, tüm dalga boylarındaki radyasyonun kombinasyonu korunur ve bulutlar beyaz renkte "parlar" (yansıtır).
Hava bulutluysa, Dünya yüzeyine çok az güneş radyasyonu ulaşır. Büyük veya çok sayıda bulut olması durumunda güneş ışığının bir kısmı emilir ve gökyüzünün kararmasına ve gri bir renk almasına neden olur.
Çevremizdeki dünya inanılmaz harikalarla dolu, ancak çoğu zaman onlara dikkat etmiyoruz. Bahar gökyüzünün berrak mavisine veya gün batımının parlak renklerine hayranlıkla bakarken, günün saati değiştikçe gökyüzünün neden renk değiştirdiğini düşünmüyoruz bile.
Güneşli güzel bir günde parlak maviye ve sonbaharda gökyüzünün parlak renklerini kaybederek puslu griye dönüşmesine alışığız. Ancak modern bir insana bunun neden olduğunu sorarsanız, büyük çoğunluğumuzun, bir zamanlar okulda fizik bilgisiyle donanmış olarak, bu basit soruyu yanıtlaması pek olası değildir. Bu arada açıklamada karmaşık bir şey yok.
Renk nedir?
Okul fizik dersinden nesnelerin renk algısındaki farklılıkların ışığın dalga boyuna bağlı olduğunu bilmeliyiz. Gözümüz yalnızca oldukça dar bir dalga radyasyonu aralığını ayırt edebilir; en kısa dalgalar mavi ve en uzun dalgalar kırmızıdır. Bu iki ana renk arasında, farklı aralıklardaki dalga radyasyonuyla ifade edilen renk algımızın tamamı yer alır.
Beyaz bir güneş ışığı ışını aslında tüm renk aralıklarındaki dalgalardan oluşur ve bunu bir cam prizmadan geçirerek kolayca görebilirsiniz; muhtemelen bu okul deneyimini hatırlıyorsunuzdur. Dalga boylarındaki değişimlerin sırasını hatırlamak için; gün ışığı spektrumundaki renklerin dizisi, bir avcı hakkında her birimizin okulda öğrendiği komik bir ifade icat edildi: Her Avcı Bilmek İster, vb. 
Kırmızı ışık dalgaları en uzun dalgalar olduğundan geçerken saçılmaya daha az duyarlıdırlar. Bu nedenle, bir nesneyi görsel olarak vurgulamak gerektiğinde, her türlü hava koşulunda uzaktan açıkça görülebilen ağırlıklı olarak kırmızı rengi kullanırlar.
Bu nedenle, yasaklayıcı bir trafik ışığı veya başka bir tehlike uyarı ışığı yeşil veya mavi değil, kırmızıdır.
Gün batımında gökyüzü neden kırmızıya döner?
Gün batımından önceki akşam saatlerinde, güneş ışınları dünya yüzeyine doğrudan değil, açılı olarak düşer. Dünya yüzeyinin Güneş'in doğrudan ışınlarıyla aydınlatıldığı gündüze göre çok daha kalın bir atmosfer tabakasının üstesinden gelmek zorundalar.
Şu anda atmosfer, en uzun ve dolayısıyla girişime karşı en dirençli olan kırmızı olanlar hariç, neredeyse tüm görünür aralıktaki ışınları dağıtan bir renk filtresi görevi görür. Diğer tüm ışık dalgaları ya atmosferde bulunan su buharı ve toz parçacıkları tarafından saçılır ya da emilir.
Güneş ufka göre ne kadar alçalırsa, ışık ışınlarının üstesinden gelmesi gereken atmosfer katmanı da o kadar kalın olur. Bu nedenle renkleri giderek spektrumun kırmızı kısmına doğru kayıyor. Bu fenomenle ilgili bir halk batıl inancı vardır; kırmızı bir gün batımının ertesi gün kuvvetli bir rüzgarın habercisi olduğunu söyler. 
Rüzgar, atmosferin yüksek katmanlarından ve gözlemciden çok uzakta kaynaklanır. Güneşin eğik ışınları, sakin bir atmosfere göre çok daha fazla toz ve buharın bulunduğu, ortaya çıkan atmosferik radyasyon bölgesini vurgulamaktadır. Bu nedenle rüzgarlı bir günden önce özellikle kırmızı, parlak bir gün batımı görüyoruz.
Gündüzleri gökyüzü neden mavidir?
Işık dalga boylarındaki farklılıklar aynı zamanda gündüz gökyüzünün berrak mavisini de açıklamaktadır. Güneş ışınları doğrudan dünyanın yüzeyine düştüğünde üstesinden geldikleri atmosfer katmanı en küçük kalınlığa sahiptir.
Işık dalgalarının saçılması, havayı oluşturan gaz molekülleriyle çarpıştıklarında meydana gelir ve bu durumda kısa dalga boyundaki ışık aralığının en kararlı olduğu ortaya çıkar, yani. mavi ve mor ışık dalgaları. Rüzgarsız, güzel bir günde gökyüzü inanılmaz bir derinlik ve mavilik kazanır. Peki neden gökyüzünde mor değil de mavi görüyoruz?
Gerçek şu ki, insan gözünde renk algısından sorumlu olan hücreler maviyi menekşeden çok daha iyi algılarlar. Yine de menekşe algı aralığının sınırına çok yakın.
Bu nedenle eğer atmosferde hava molekülleri dışında saçıcı bileşenler yoksa gökyüzünü parlak mavi görürüz. Atmosferde yeterince büyük miktarda toz göründüğünde - örneğin şehirde sıcak bir yaz aylarında - gökyüzü soluyor ve parlak mavisini kaybediyor gibi görünüyor.
Kötü havanın gri gökyüzü
Artık sonbahardaki kötü hava koşullarının ve kar yağışının gökyüzünü neden umutsuzca griye çevirdiği açık. Atmosferdeki büyük miktarda su buharı, beyaz ışık ışınının tüm bileşenlerinin istisnasız saçılmasına yol açar. Işık ışınları küçük damlacıklara ve su moleküllerine bölünür, yönlerini kaybeder ve spektrumun tüm aralığı boyunca karışır. 
Bu nedenle ışık ışınları sanki dev bir saçılma abajurunun içinden geçiyormuş gibi yüzeye ulaşır. Bu olguyu gökyüzünün grimsi beyaz rengi olarak algılıyoruz. Atmosferdeki nem giderildiğinde gökyüzü yeniden parlak maviye döner.
