Однажды мы уже говорили о том, почему цвет земного неба голубой днём и чуть красный на закате или восходе . А какого цвета небеса на других планетах? Какими мы увидим Солнце, если полетим на какую-нибудь другую планету нашей Солнечной системы? Сегодня мы совершим большое и очень интересное путешествие по планетам Солнечной системы, слетаем на некоторые интересные спутники планет и посмотрим на разные внеземные небеса. Полетели!
Начнём с Меркурия. Меркурий – чрезвычайно жаркий мирок, потому что он находится очень близко к Солнцу, и у него нет атмосферы, прикрывающей его от солнечного зноя. Отсутствие атмосферы и определяет то, как выглядит небо Меркурия. Звёзды на Меркурии видны только ночью, днём их не видно из-за того, что Солнце светит очень ярко и затмевает своим блеском звёзды.
Существует очень интересная особенность меркурианского неба. Раз в меркурианский год в течение примерно 8-ми дней солнце в небе Меркурия сначала останавливается, а потом начинает двигаться в другую сторону. Через восемь дней солнце опять останавливается, а потом возобновляет своё обычное движение.
Как выглядит небо Венеры?
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. Подробнее о Венере можно почесть .
Марсианское небо
Атмосфера Марса очень тонкая, в 20-30 раз (в зависимости от того, что мы считаем границей атмосферы) тоньше земной. Однако она очень пыльная и поэтому рассеивает много света. Это приводит к тому, что днём небо на Марсе почти такое же светлое, как на Земле, и звёзд на нём не видно. Но ночью, конечно, звёзды будут видны.
Цвет марсианского неба отличается от цвета земного неба. Во время заката и рассвета часть неба рядом с Солнцем голубая, а остальное небо приобретает розовый цвет. Днём марсианское небо будет жёлто-оранжевого цвета. Считается, что на цвет неба на марсе влияет два фактора. Во-первых, атмосфера Марса очень тонка, поэтому свет не рассеивается так сильно, как это происходит на Земле, и небо не окрашивается в голубой цвет. Оранжевый цвет небу придаёт пыль, богатая оксидами железа.
Оксиды железа – это то, из чего состоит ржавчина на каком-нибудь металле. Помните, какого она цвета? Правильно – желтого с красным. Вот примерно такого цвета пыль и летает в атмосфере на Марсе. Пыльной атмосфера становится потому, что там часто бывают пылевые бури, и много пыли не успевает осесть.
Юпитер
Человечество, к сожалению, ещё не получило фотографий сделанных внутри атмосферы Юпитера. Так что звание конструктора космического аппарата, получившего первые снимки юпитерианской атмосферы, пока никому не досталось. Имейте это в виду, когда задумаетесь, чем вы займётесь в жизни.
Скорее всего, фотографии спускаемых на Юпитер аппаратов покажут, что небо на Юпитере голубое, хотя и гораздо темнее, чем на Земле, так как освещённость здесь в среднем в 27 раз слабее. С погружением в атмосферу Солнце будет закрываться облаками разных цветов: в основном голубыми, коричневыми и красными. Ещё пока никто не дал чёткого объяснения цветам юпитерианской атмосферы (об этом также вспомните при выборе профессии). Существует много гипотез, объясняющих такие цвета, но окончательный ответ будет дан только после того, как на Юпитере побывает какой-нибудь космический аппарат и возьмёт там пробы «воздуха». У Юпитера есть несколько колец, состоящих из пыли и крошечных астероидов. Эти кольца могут быть заметны с широт, находящихся далеко от экватора. Кроме того, в небе Юпитера можно будет увидеть несколько лун: Ио, Европа, Каллисто и Ганимед. Самой заметной из них будет Ио: с Юпитера она покажется чуть больше нашей земной Луны.
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.
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.
Зато мы точно знаем, что в небе Плутона мы разглядим Харон - один из четырёх его спутников. К Плутону запущен космический аппарат «Новые горизонты», который достигнет Плутона и Харона в июле 2015 года. Ждать осталось уже недолго, так что скоро мы узнаем много нового и интересного о системе Плутона.
Вот наше путешествие и подошло к концу. Мы надеемся, что вам понравилось! Если вы хотите что-нибудь спросить или что-нибудь осталось непонятным, пишите в комментариях!
Константин Кудинов
Дорогие друзья! Если вам понравился этот рассказ, и вы хотите быть в курсе новых публикаций о космонавтике и астрономии для детей, то подписывайтесь на новости наших сообществ
Это удивительно, но это так.
Гора Шарп пятикилометровой высоты в центре кратера Гейла на Марсе была запечатлена марсоходом Curiosity с изменением баланса белого, чтобы сделать условия освещения такими же, как и на Земле. Получившийся снимок выглядит так:
Марс с голубым небом.
Следующий снимок горы тот, где цвета сбалансированы правильно.
И небо имеет другой, настоящий, светло-коричневый цвет. Это может обмануть зрительное восприятие, что создает трудности в обнаружении тонких деталей или особенностей, которые были бы очевидны здесь, на Земле. Так что иногда ученые немного экспериментируют с фотографий, чтобы стало легче их анализировать.
В данное время Curiosity впервые потерял связь с Землей из-за прохождения Марса за Солнцем и ученые могут взять заслуженный 28-дневный отпуск до мая.
Связь с аппаратом будет недоступна из-за помех, которые порождает солнечная корона. На борту марсохода все это время будут работать только два прибора из десяти: метеостанция и дозиметр.
Дозиметр собирает информацию о радиационной обстановке на поверхности Марса, а метеостанция предназначена для сбора метеорологической информации, в частности, влажности, температуре и давлении на «красной планете».
В последнее время марсоход получал все больше данных о наличии воды на планете.
Ребята, мы вкладываем душу в сайт. Cпасибо за то,
что открываете эту
красоту. Спасибо за вдохновение и мурашки.
Присоединяйтесь к нам в Facebook
и ВКонтакте
Солнце - то, без чего нельзя представить жизнь на нашей планете. Все мы любим вспоминать шикарные закаты и рассветы, от которых просто невозможно было оторваться. Но можем ли мы представить, как выглядит небесное светило на других планетах? Цифровые иллюстрации, созданные Роном Миллером (Ron Miller), который потратил десятилетия, изображая космические пространства, помогут нам в этом.
сайт предлагает совершить путешествие и узнать, как появляется Солнце на каждой из 8 других планет.
Меркурий отдален от Солнца на 60 млн км. Это 39 % расстояния от Земли до Солнца. А рассвет на Меркурии в 3 раза ярче, чем на Земле.
Солнце, которое «почти» видно с Венеры, находится на расстоянии 108 млн км (72 % расстояния от Земли до Солнца). Из-за густых газовых облаков оно там словно пятно в пасмурный день.
От Красной планеты Солнце находится на расстоянии 230 млн км, и это в 1,5 раза больше расстояния между Солнцем и Землей. Но увидеть его мешает не расстояние, а пыльные ветра, поднимающиеся до самой атмосферы.
А вот так выглядит Солнце с поверхности Европы, одного из спутников Юпитера. Юпитер находится дальше: расстояние занимает 779 млн км (что в 5,2 раза больше расстояния от Земли до Солнца). Солнечный свет, проходя через слои атмосферы, освещает его кольцом красного света.
Сатурн, пожалуй, одна из самых узнаваемых планет. Солнце от Сатурна разделяют 1,5 млрд км (расстояние в 9,5 раза больше, чем между нашей планетой и Солнцем), но светит звезда от этого не менее ярко. Лучи из-за кристаллов воды и газов преломляются, создавая невероятные оптические эффекты, такие как ореолы и ложные солнца.
Как мы, физики, знаем, цвет и яркость неба определяются не цветом "небесной тверди", а светом Солнца, рассеянным в атмосфере (Г.С. Ландсберг, Элементарный учебник физики. Том 3. Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика. §171. Цвет неба и зорь. с.402.) . Поскольку именно вещество атмосферы рассеивает и переизлучает свет Солнца, то яркость неба прямо пропорциональна количеству вещества в атмосфере, на котором рассеивается солнечный свет. Этот очевидный факт лежит в основе фотометрических методов исследования, например, концентрации веществ.
Общее количество вещества в атмосфере, определяющего цвет и яркость неба, легко вычисляется исходя из давления на поверхности. Рассмотрим участок поверхности, скажем, круг площадью 1м 2 , и представим себе цилиндр с вертикальными стенками, опирающийся на этот круг (на самом деле это будет усечённый конус, впрочем, несущественно). Вес газа, т.е. сила, с которой этот газ давит на опору, равна общей массе газа в этом конусе, умноженной на гравитацию. (Вообще-то, если строго, то надо учитывать изменение гравитации с высотой. Оценим, надо ли это учитывать или можно упростить вычисления. Радиус Марса возмём 3389,5 км - при подьёме на высоту 10 км гравитация упадёт всего на 0.6%, а при подъёме на высоту 100 км - на 5%, для Земли влияние ещё меньше в силу вдвое большего радиуса, а поскольку основная масса атмосферы как на Земле, так и на Марсе сосредоточена в первых 10 км, то изменением гравитации с высотой смело пренебрегаем и вместо интегрирования по высоте ограничимся банальным уможением.)
Однако эта же сила (давления конуса газа на опорную поверхность) равна давлению газа, умноженному на площадь. На поверхности Марса давление равно 6.1 мбар, в 162 раза меньше, чем на Земле. Гравитация (ускорение свободного падения) на поверхности Марса равна 3,711 м/с 2 , т.е. в 2,6 раза меньше, чем на Земле. Следовательно, газа в атмосфере Марса (по массе) в 62 раза меньше, чем на Земле.
Попробуем оценить количество молекул в атмосфере Марса. Основную часть атмосферы Марса составляет углекислый газ с молярной массой 44, а у воздуха (смесь азота и кислорода) - примерно 29. Следовательно, количество молекул, которые рассеивают свет, придавая цвет и яркость марсианскому небу, ещё в 1.5 раза меньше. Да, воздух и углекислый газ по-разному рассеивают и поглощают свет с разными длинами волн (особенно в ИК области; это свойство углекислого газа используется в оптических датчиках концентрации углекислого газа), но в видимом диапазоне принципиальной разницы нет, да и это уже неважно.
Кроме того, нужно учесть, что Марс находится от Солнца в полтора раза дальше, чем Земля, соответственно, освещённость Марса солнечным светом меньше земной в 2,32 раза. Если сравнивать яркость неба на Марсе с поверхностью Марса, то фактор удалённости от Солнца не надо учитывать, просто можно выдержку сделать в 2,32 раза больше, чем на Земле, чтобы получить нормальную экспозицию. А вот если сравнивать яркость неба на Марсе с яркостью звёзд, то тут уже придётся учесть и это. Итого яркость неба на Марсе относительно света звёзд, которые можно взять за эталон, будет в 140-215 раз меньше, чем на Земле (и это ещё без учёта ослабления света звёзд атмосферой - например, для Крымской обсерватории указывается средний коэффициент прозрачности атмосферы 0.73, а для Марса прозрачность атмосферы будет примерно 0.995).
Т.е. простые оценки показывают, что яркость неба на Марсе на 2 порядка меньше, чем на Земле, т.е. оно там практически чёрное. А вот какого цвета оно получится, если снять небо на Марсе, увеличив время экспозиции в 200 раз - не знаю, это уже совсем другой вопрос.
Собственно, эти оценки подтверждаются наблюдениями на Земле. Поскольку гравитация на Земле в 2,6455 раза больше, чем на Марсе, то аналогичное марсианскому количество атмосферного газа над головой, определяющее цвет неба, достигается при давлении 16 мбар на высоте 32 км. Вот слова Евгения Андреева, прыгавшего с высоты 25 км: "Перевернулся на спину, чтобы теплоотдача была меньше, и — вперед! Поразило небо густого чернильного цвета и звезды — близко-близко. Покосился через плечо вниз, а там голубизна, ярко-оранжевое солнце... Красотища!"
Вот фотография, сделанная на высоте 20 км:
Так что в атмосфере Марса слишком мало вещества, чтобы придать небу хоть какой-то отличный от чёрного цвет , поэтому небо на Марсе не голубое, не оранжевое, а практически чёрное с хорошо видимыми (человеческим глазом) даже днём звёздами . На фотографиях, на которых виден освещённый Солнцем грунт, звёзды не будут видны в силу малого динамического диапазона как фотоплёнки, так и полупроводниковых матриц, использующихся для фото- и видеосъёмки. (Когда NASA надо - будут видны .) Но на фотографиях, где грунт виден нормально, не переэкспонирован, небо должно быть практически чёрное, и лишь вдоль горизонта более-менее светлая полоса.
Не знаю, доставили ли США марсоход на Марс, или нет. Может и доставили, а настоящие снимки по каким-то причинам не хотят бесплатно предоставлять в общий доступ. Не могу знать. Но вот изображения, которые NASA выдаёт за снимки, сделанные на Марсе, и на которых небо не чёрного цвета - откровенная фальшивка.
Во-первых, невероятно светлое небо. Во-вторых, столь же невероятно затуманены горы. Для земной атмосферы картинка выглядит совершенно естественно, но не для разреженной в 60 раз марсианской атмосферы.
Видеоролик Джерры Уайта
Мне очень стыдно за учёных, которым в нос суют откровенную лажу, а они никак на это не реагируют. Вдвойне стыдно за тех, кто покрывает ложь NASA, и тем более, пытается по этим фальшивкам чего-то там исследовать. Увы, Его Величество Доллар полностью вытеснил из науки понятия научной истины и достоверности.
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.
