Главная / Всесвіт / Колір марсіанського неба (фото)

Колір марсіанського неба (фото)

Зараз є багато фотографій Марса, але не всі з них дозволяють судити про колір неба на цій планеті. На багатьох з них дуже високий баланс білого, тому наш зір не дозволяє нам розрізнити контрасти на цих фотографіях. На щастя, є досить цікаві дослідження, в яких вчені намагаються розрізнити кольори на небі Марса і пояснити їх фізичними закономірностями.

0a72a66eb2485c8fe524b981e4f58cae

В рамках програми Mars Exploration Rover вчені NASA доставили на червону планету марсоходи Spirit, Oppotunity і Bell III. Марсоходи були обладнані панорамними камерами Pancam Instrument. Вчені отримали радіометричні калібровані зображення, за допомогою яких можна визначити колір неба. Дані зображення були трансформовані у фізичні величини (потік і сяйво) з урахуванням спектральної чутливості камери і фільтрів, сонячного випромінювання, що досягає поверхні Марса, та інших факторів. Spirit і Oppotunity сфотографировали синювато-чорне і чорне небо в тих шарах атмосфери, де немає пилу. Однак більшу частину часу в атмосфері Марса багато пилу, тому найчастіше небо іншого кольору.

Колір неба на Марсі залежить від того, як сонячне випромінювання розсіюється з прямого світлового променя і освітлює поверхню, а також від того, як розсіяні промені поглинаються молекулами і частинками в атмосфері. Наприклад, якщо б не було атмосфери, як на Місяці, то було б темне небо і жовте Сонце. На Землі небо блакитне через релеївське розсіювання, через яке молекули з радіусом менше довжини хвилі радіації (приблизно 1/10) краще розсіюються на більш коротких хвилях. При цьому перетин розсіювання назад пропорційно четвертого ступеня довжини хвилі.

Атмосфера Марса набагато тонше, тому молекулярне розсіювання менш ефективне. Марсіанський пил, можливо, відіграє ту ж роль, що і молекули повітря на Землі, які розсіюють короткі хвилі світла і сприяють формуванню блакитного неба і червоного заходу на Землі. На Марсі це працювало б так само, якби частинки розсіювали світло без будь-якого поглинання. Однак марсіанський пил багатий блакитним поглинаючим оксидом заліза, який виробляє зворотний ефект і просто веде короткі хвилі світла від потоку випромінювання.

Марсоходи зробили знімки «темного жовтувато-коричневого» неба у звичайній ситуації, коли багато пилу залишається в атмосфері Марса. Але так як іноді через пил небо здається більш блакитним (через розсіювання світла) або червоним (через поглинання світла), тут потрібно більш глибинне розуміння. Курт Елерс і його колеги провели дослідження, яке цінується усіма, хто знайомий з атмосферною оптикою. Елерс і колеги розглянули комплексний ефект від пилу мікронного розміру, що поглинає синє світло, і продемонстрували, що почервоніння трохи більш ефективне і веде до жовтувато-коричневого кольору неба в «курних ситуаціях». Крім того, більш довгі хвилі (червоні) і більш короткі хвилі (сині) розсіюються дуже по-різному, виробляючи цікаві ефекти, такі як блакитне світіння, яке слідує за Сонцем на шляху до неба Марса.

Згідно з цим дослідженням, небо жовтувато-коричневого кольору, а Сонце світиться блакитним і особливо добре видно під час заходу. Але це все складніше, ніж можна уявити. Так як Марс знаходиться на відстані 1,5 астрономічних одиниць від Сонця, кількість світла на поверхні вдвічі менше, ніж на Землі. Через недостатнє освітлення наші очі перемикають чутливість на блакитне світло, тому що ми перемикаємося від використання колбочок, чутливих до кольору, на використання паличок, які не сприймають колір. Це називається ефект Пуркін’є. Тому перший астронавт, який опиниться на Марсі, ймовірно, опише небо блакитним.

 
comments powered by HyperComments