Содержание
Почему закаты на Марсе выглядят голубыми?
В марсианской атмосфере преобладают крупные частицы пыли. Эти частицы вызывают так называемое «рассеяние Ми», которое отфильтровывает красный свет от солнечных лучей и пропускает к нашим глазам только синий.
Закат — это одно из таких чудес Вселенной, которое трогает задумчивую душу каждого человека. От картин, стихов до прекрасных фотографий — оттенки красного, которыми затянуто небо в сумерках, пробуждают в каждом из нас интроспективное, артистическое существо.
Но если вы планируете посетить Марс и хотите завершить свой первый день на красной сфере наблюдением за красивым закатом, вас ждет сюрприз.
Потому что, в отличие от Земли, закат на Марсе не украшен насыщенными оттенками красного цвета.
Марсианский закат
Этот потрясающий снимок марсианского заката был сделан марсоходом НАСА Spirit Rover в 2005 году. На снимке изображено голубовато-белое солнце, окруженное ореолом голубого оттенка, что очень отличается от земного.
Небо Земли и Марса имеют удивительную взаимосвязь. На нашей бледно-голубой планете преобладает голубое небо, которое на рассвете и закате переходит в оранжево-красное.
По совпадению, Марс, Красная планета, имеет оранжево-коричневое дневное небо, которое плавно переходит в голубоватую палитру на закате. На обе планеты светит одно и то же солнце, тогда почему же их цвета такие разные?
Марсианский закат
Марс находится гораздо дальше от Солнца, чем Земля. Поэтому при наблюдении с Марса Солнце выглядит меньше и тусклее.
Согласно данным, собранным различными марсоходами, при наблюдении с Марса солнце имеет голубовато-белый оттенок. Кроме того, во время заката Солнце кажется окруженным аурой голубого света, который исчезает и сливается с красновато-серым марсианским небом.
Но чем это вызвано? Секрет кроется в марсианской атмосфере.
Как атмосфера влияет на солнечный свет?
Солнце испускает спектр электромагнитного излучения от высокочастотных гамма-лучей до низкочастотных радиоволн.
Часть этого излучения, называемая видимым спектром, может быть обнаружена нашими глазами.
Этот видимый спектр, который мы обычно определяем как «белый свет», состоит из семи различных длин волн.
Электромагнитный спектр
Одним словом, одно и то же электромагнитное излучение достигает разных планет с разной интенсивностью.
Но цвет неба и солнца на каждой планете совершенно разный.
Это происходит потому, что, кроме самого солнечного света, цвета, которые мы видим, зависят еще от чего-то: среды, через которую он проходит.
Свет по-разному взаимодействует с различными частицами. Когда он сталкивается с частицей, свет может поглощаться, отражаться или рассеиваться. То, в какой степени это происходит, зависит от природы частицы, с которой он взаимодействует. Некоторые частицы склонны рассеивать более длинные красные волны, в то время как другие — более короткие синие волны. Таким образом, некоторые длины волн удаляются при распространении света, и в результате цвет, который мы видим, меняется соответствующим образом.
Например, в космическом пространстве, где нет частиц, рассеивающих или поглощающих свет, солнце кажется белым.
Рассеяние света в атмосфере Земли
Почему закаты на Земле выглядят красными? Это происходит из-за того, что называется рэлеевским рассеянием. Это происходит, когда размер частиц очень мал по сравнению с длиной волны света.
Крошечные молекулы азота и кислорода, присутствующие в атмосфере Земли, рассеивают синие волны, и к тому времени, когда свет достигает нашего глаза, остается только красный цвет.
Поэтому, чтобы понять, почему марсианские закаты голубые, сначала нужно изучить состав марсианской атмосферы.
Марсианская атмосфера
Атмосфера Марса почти в 80 раз менее плотная, чем земная. Тонкая атмосфера Марса состоит на 95% из углекислого газа, 3% азота, 1,6% аргона и менее 1% кислорода. Но в марсианской атмосфере преобладает нечто другое — частицы пыли. Поверхность Марса покрыта пылевыми частицами цеолита, гематита, оливина и магнетита, и именно эти частицы являются основными факторами, ответственными за голубые закаты на Марсе.
Как мы уже обсуждали ранее, рассеяние света зависит от размера частиц. Более мелкие частицы в земной атмосфере способствуют рэлеевскому рассеянию. Но на Марсе ситуация иная. Частицы пыли, взвешенные в его атмосфере, имеют размер 400-700 нм, что почти равно длине волны видимого света; следовательно, эти частицы не могут подвергаться релеевскому рассеянию. Вместо этого они следуют другому оптическому явлению — рассеянию Ми.
Рассеяние Ми
Рассеяние Ми является преобладающим типом рассеяния в более крупных частицах. В отличие от рэлеевского рассеяния, оно не сильно зависит от длины волны. Вместо этого, такое рассеяние больше зависит от направления лучей. Здесь рассеяние света происходит больше в прямом направлении по сравнению с боковым или обратным рассеянием.
Рассеяние Ми
Обычно говорят, что рассеяние Ми одинаково рассеивает свет всех длин волн. Но в зависимости от размера присутствующих частиц и направления падающих лучей длина волны, которую они в основном рассеивают, различается.
Например, частицы пыли в марсианской атмосфере рассеивают больше красного света, чем синего. Это, наряду с наличием обильного количества оксида железа красного цвета, является причиной того, что марсианское небо выглядит красным.
Наука, скрывающаяся за голубым закатом
Когда мы анализируем марсианский закат, мы замечаем две особенности. Первая — это голубоватый диск солнца. Вторая — исчезающий голубой ореол вокруг солнца. Почему это происходит?
Почему диск Солнца кажется голубым?
Если смотреть на Солнце с Марса, оно выглядит голубым, потому что марсианская атмосфера отфильтровывает более красные волны. Размер пыли на Марсе идеально подходит для рассеивания красного света, и поэтому эти частицы рассеивают красные волны больше, чем синие.
Поскольку солнечный свет проходит наибольшее расстояние во время восхода и захода солнца, к тому времени, когда он преодолевает свой длинный путь, красный свет исчезает, и остаются только короткие синие волны. Это называется селективной экстинкцией по длине волны, и именно из-за нее солнце кажется голубоватым.
Проще говоря, считайте, что атмосфера — это фильтр для солнечного света. Земная атмосфера хорошо отфильтровывает синий свет и пропускает красный, в то время как марсианская атмосфера лучше отфильтровывает красный свет и пропускает синий.
Чем вызван голубой ореол вокруг Солнца?
Захватывающее голубое свечение вокруг Солнца нельзя объяснить простым указанием селективной экстинкции длины волны; здесь также имеет значение характер рассеяния. Как упоминалось ранее, рассеяние Ми сильно зависит от направления световых лучей, и оно преобладает в прямом направлении.
Таким образом, при прохождении через марсианскую атмосферу большая часть света будет рассеиваться в прямом направлении под небольшими углами. В результате вместо синего оттенка, распространяющегося по всему горизонту, мы видим скорее небольшой, концентрированный синий ореол вокруг солнца.
Рэлеевское рассеяние и рассеяние Ми (обозначьте три рисунка: a — Рэлеевское рассеяние, b — промежуточное рассеяние Ми, c — полное рассеяние Ми).
Также картина рассеяния различна для разных цветов. В прямом направлении интенсивность синего света почти в шесть раз больше, чем красного. Вот почему мы видим более яркий оттенок синего ближе к солнцу. Максимальная интенсивность синего света наблюдается при угле рассеяния 10°. Затем, по мере увеличения угла рассеяния, преобладание синих длин волн начинает падать. За пределами угла рассеяния 28° интенсивность красноватых длин волн становится преобладающей, и в результате голубоватое свечение медленно увядает в красновато-сером небе Марса.
Одним словом, голубоватый цвет Солнца обусловлен селективной экстинкцией по длине волны, а голубой ореол — результат углового рассеяния солнечного света за счет рассеяния Ми.
Можем ли мы стать свидетелями голубого заката на Земле?
Если вы уныло думаете, что единственная надежда увидеть голубой закат — это отправиться на Марс, то вас ждет еще один сюрприз. Время от времени голубые закаты наблюдаются и на нашей планете. В 1883 году, после извержения вулкана Кракатау, местные жители сообщили, что солнце и Луна в этом регионе были голубыми в течение месяца.
Помимо извержений вулканов, о голубых закатах изредка сообщалось и в пустынях Аравии, где часто бывают пыльные бури. Иногда лесные пожары также могут привести к красному небу и голубым закатам.
Помимо всех вышеперечисленных факторов, цвет марсианского заката во многом зависит еще от кое-чего — от наших глаз! Истинный цвет марсианского заката может быть описан только после того, как он будет воспринят человеком. А до тех пор нам придется довольствоваться снимками, присланными нашими марсоходами.
НАСА показало, как выглядит закат на Марсе
НАСА показало, как выглядит закат на Марсе | РБК Стиль
Телеканал
Pro
Инвестиции
Мероприятия
РБК+
Новая экономика
Тренды
Недвижимость
Спорт
Стиль
Национальные проекты
Город
Крипто
Дискуссионный клуб
Исследования
Кредитные рейтинги
Франшизы
Газета
Спецпроекты СПб
Конференции СПб
Спецпроекты
Проверка контрагентов
РБК Библиотека
Подкасты
ESG-индекс
Политика
Экономика
Бизнес
Технологии и медиа
Финансы
РБК КомпанииРБК Life
Впечатления
НАСА показало, как выглядит закат на Марсе
Впечатления
НАСА показало, как выглядит закат на Марсе
Реклама на РБК www.
adv.rbc.ru
Реклама на РБК www.adv.rbc.ru
Реклама на РБК www.adv.rbc.ru
Впечатления
© NASA
Автор
Текст: Дмитрий Петренко
25 февраля 2015
НАСА опубликовало видео, показывающее закат Солнца с поверхности Марса.
Об этом сообщается на сайте Американского космического агентства. Видео создано из фотографий, которые делал ровер Opportunity с поверхности Марса.
Марсоход Opportunity был запущен к Красной планете в 2003 году. Его основная задача — поиски на Марсе пресной воды. Помимо Opportunity на поверхности планеты работает еще американский один ровер — Curiosity.
НАСА регулярно выкладывает в свой официальный твиттер фотографии из космоса и с поверхности Марса.
Как выглядит восход-закат на Марсе? – Исследование Солнечной системы НАСА
Новости
| 1 мая 2019 г.
Закат в кратере Гусева: Солнце уходит за горизонт на этом потрясающем панорамном снимке, сделанном марсоходом NASA Spirit в 2005 году. NASA/JPL/Texas A&M/Cornell | › Полное изображение и подпись
Посадочный модуль НАСА «Викинг-1» впервые показал людям, как выглядит закат на Марсе, в 1976 году. С тех пор еще несколько роботов Красной планеты прислали различные виды марсианских восходов и закатов.
Некоторые изображения с цветовой коррекцией и оттенками синего показывают, что однажды могут увидеть исследователи Марса, отдыхая после тяжелого рабочего дня на четвертой планете:
Первые сумерки: Это изображение, сделанное аппаратом «Викинг-1», является одним из первых изображений заката. как видно с поверхности Марса. Предоставлено: NASA/JPL/LaRC | › Полное изображение и подпись
- «Викинг-2» запечатлел марсианский восход солнца 14 июня 1978 года.
- Марсоход НАСА Spirit сделал этот знаменитый снимок Солнца, опускающегося ниже края кратера Гусева на Марсе 9 мая.
, 2005. - Марсоход НАСА Curiosity сделал еще один снимок Солнца, опускающегося за марсианский горизонт; В 2015 году съемочная группа сняла короткометражный фильм.
- А в 2019 году посадочный модуль NASA Insight вернул несколько изображений марсианских восходов и закатов, на которых также были запечатлены части космического корабля на пыльной равнине.
, 2005.Поскольку Марс находится дальше от Солнца, чем Земля, Солнце кажется примерно на две трети меньше, чем мы видим, наблюдая закаты здесь, на Земле.
Почему Марс красный? Почему некоторые изображения синие?
Марс известен как Красная планета из-за оксида железа (например, ржавчины) в его почве. Характерный красноватый оттенок планеты виден с Земли даже без помощи телескопа. Древние римляне назвали его в честь своего бога войны (Арес в греческой мифологии).
Так что там с голубыми сумерками?
Подобно тому, как цвета закатов на Земле становятся более драматичными, марсианские закаты кажутся наблюдателям с красной планеты голубоватыми.
Мелкая пыль делает синий цвет около солнечной части неба гораздо более заметным, в то время как обычный дневной свет делает знакомый ржавый цвет пыли Красной планеты более заметным.
«Цвета возникают из-за того, что очень мелкая пыль имеет правильный размер, поэтому синий свет проникает в атмосферу немного эффективнее», — сказал Марк Леммон из Техасского университета A&M, Колледж-Стейшн, член научной группы миссии марсохода Curiosity. . «Когда синий свет рассеивается пылью, он остается ближе к Солнцу, чем свет других цветов. Остальная часть неба имеет цвет от желтого до оранжевого, поскольку желтый и красный свет рассеиваются по всему небу, а не поглощаются. или оставаться близко к Солнцу».
Наука за кадром
Эти изображения — больше, чем просто снимки красоты.
Изображения марсианского заката и сумерек помогают ученым определить, насколько высоко в атмосферу простирается марсианская пыль, и позволяют им искать пылевые или ледяные облака.
Другие изображения показали, что сумеречное свечение остается видимым, но становится все слабее, в течение двух часов до восхода или после захода солнца.
Долгие марсианские сумерки (по сравнению с земными) вызваны солнечным светом, рассеянным вокруг ночной стороны планеты обильной высотной пылью.
Подобные длинные сумерки или необычайно яркие восходы и закаты иногда случаются на Земле, когда крошечные пылинки, извергаемые мощными вулканами, рассеивают свет высоко в атмосфере.
Подробнее
› Viking 1 In Depth
› Viking 2 In Depth
› Марсоход Spirit In Depth
› Марсоход Curiosity In Depth
› Insight Lander In Depth 7
Столкновение кометы или астероида с Юпитером (2009 г.)
Запуск InSight над Лос-Анджелесом
Эхо радара с поверхности Титана
больше ресурсов ›
Вам также может понравиться
Закат на Марсе голубой — вот почему
Джефф ПарсонсЧетверг, 29 ноября 2018 г., 9:43
Поделиться этой статьей через facebookПоделиться этой статьей через WhatsAppПоделиться этой статьей через TwitterПоделиться этой статьей через мессенджер
642
Акции
Ранее на этой неделе NASA успешно посадило еще один космический корабль на Марс, что вызвало новый интерес к нашему планетарному соседу.
И, несмотря на то, что Марс известен как Красная планета, закаты на Марсе на самом деле имеют удивительно голубоватый оттенок.
Это было подчеркнуто в Твиттере после недавнего успеха NASA, когда фотография с марсохода Curiosity снова стала вирусной.
Мы первые люди, увидевшие марсианский закат. Это настоящая мысль. pic.twitter.com/cM5UJojiPy
— Дэвид Смит (@davidingolcar) 28 ноября 2018 г.
Curiosity исследует Марс с 2012 года, и марсоход размером с автомобиль прислал несколько потрясающих снимков.
Кажется, этот снова появился, когда люди задавались вопросом, почему закат на красной планете выглядит голубым.
Почему закат на Марсе голубой?
Вид на Марс из космоса (Изображение: НАСА)
Все дело в пыли в марсианском воздухе.
Голубоватый оттенок возникает из-за того, что мелкая пыль на Марсе имеет правильный размер, поэтому синий свет более эффективно проникает в атмосферу.
Когда синий свет рассеивается, он остается ближе к солнцу, чем свет других цветов. Остальная часть неба имеет цвет от желтого до оранжевого, поскольку желтый и красный свет рассеиваются по всему небу вместо того, чтобы поглощаться или оставаться близко к солнцу.
«Научная группа время от времени получает изображения заката и сумерек, чтобы определить, насколько высоко в атмосферу простирается марсианская пыль, и найти пылевые или ледяные облака», — пояснили в НАСА.
Солнце садится на Марс (Изображение: НАСА)
«Другие изображения показали, что сумеречное свечение остается видимым, но становится все слабее, в течение двух часов до восхода или после захода солнца. Долгие марсианские сумерки (по сравнению с земными) вызваны солнечным светом, рассеянным вокруг ночной стороны планеты обильной высотной пылью.
‘Подобные длинные сумерки или необычайно красочные рассветы и закаты иногда случаются на Земле, когда крошечные пылинки, извергающиеся из мощных вулканов, рассеивают свет высоко в атмосфере.