Закат на марсе и небо на других планетах. На марсе голубой закат

Постановочные кадры

На самом деле, чаще всего космические аппараты, исследующие Солнечную систему, делают черно-белые снимки — такие камеры проще, надежнее и дешевле. Для того чтобы получить цветное изображение, роверы или зонды делают три черно-белых кадра: через красный, зеленый и синий фильтры, а потом составляют из них цветное изображение. Кстати, именно так в начале XX века получил первые в мире цветные снимки большой энтузиаст фотографии и изобретатель Сергей Прокудин-Горский. Его камера имела три объектива, которые одновременно делали три черно-белых снимка через фильтры, а цветное изображение «синтезировалось» уже после, в проекторе.

Несмотря на «окольный» способ производства, получаемые таким образом цветные изображения вполне передают реальные цвета. Так откуда же берется синий закат на Марсе?

Физика и пыль

Дело в том, что атмосферы Марса и Земли очень сильно отличаются. На Марсе она заметно менее плотная и очень пыльная. В составе пыли есть совсем крошечные частицы, размер которых сопоставим с длиной волны света. Днем мельчайшие пылинки поглощают синюю часть спектра солнечного света и небо на Марсе имеет такой же красноватый оттенок, как и вся его поверхность. Когда Солнце садится, путь, который свет проделывает в атмосфере планеты, становится длиннее и главенствующим оказывается другой эффект — рэлеевское рассеяние света . При этом в марсианской атмосфере сильнее рассеивается синий свет. Именно из-за этого вокруг садящегося Солнца на Марсе мы видим голубое сияние.

Типичный марсианский закат. Фото: NASA/JPL-Caltech/MSSS/Damia Bouch

Другие небеса

Марс входит в элитный клуб из четырех небесных тел с атмосферой, поверхность и небо которых мы смогли увидеть в цвете. Другие два члена клуба — Венера и Титан, ну и, конечно, наша Земля.

1 марта 1983 года на поверхность Венеры опустился зонд «Венера-13», который смог проработать при температуре 456 градусов по Цельсию и давлении в 92 атмосферы 127 минут. «Венера» с несчастливым номером была не первым аппаратом, который передал снимки с поверхности нашей ближайшей соседки по Солнечной системе, однако это были первые цветные снимки. На спускаемом аппарате находилось две «цветные» телефотометрические камеры TFZL-077. Они получали изображение, делая снимки через три цветных фильтра — синий, зеленый и красный.

В поле зрения панорамных камер «Венеры-13» находилась эталонная цветовая шкала. Получив синтезированные цветные изображения, земные ученые смогли откорректировать их по этой шкале. Целью съемки была поверхность планеты, однако в уголках панорам видно желтеющее небо. Четыре дня спустя, 5 марта, цветные снимки сделал дублер «Венеры-13», аппарат «Венера-14», проработавший на поверхности всего 57 минут. Желто-зеленый цвет Венеры тоже объясняется рэлеевским рассеянием. Однако, по словам заместителя руководителя лаборатории инфракрасной спектроскопии планетных атмосфер высокого разрешения МФТИ Александра Родина, именно такой цвет обусловлен, во-первых, повышенной плотностью венерианской атмосферы, а во-вторых, наличием в ней большого количества серной кислоты.

По краям от венерианской поверхности видны фрагменты неба. Фото: ИКИ РАН

«Цветного» покорения следующего небесного тела с атмосферой пришлось ждать больше десяти лет. 14 января 2005 года созданный в Европейском космическом агентстве (ESA) спускаемый аппарат «Гюйгенс», доставленный в систему Сатурна зондом NASA «Кассини», опустился на поверхность крупнейшего спутника Сатурна, Титана.

Долгое время считалось, что это самый большой спутник в Солнечной системе, но исследования «Вояджеров» в 1980-х показали, что Титан кажется крупнее, чем он есть, из-за плотной метановой атмосферы, которую принимали за поверхность спутника. Но даже за вычетом атмосферы это немаленькое небесное тело: среди спутников его обгоняет только юпитерианский Ганимед. Титан больше не только нашей Луны, но и Меркурия с Плутоном.

«Гюйгенс» проработал 147 минут во время спуска на парашюте и еще 72 минуты передавал сигналы с поверхности, успев отправить на Землю 700 мегабайт информации, в том числе было 350 снимков, некоторые из которых были цветными.

На фотографиях Титан выглядит хоть и безжизненным, но вполне мирным. На деле человек не продержался бы там и нескольких секунд. Фото: NASA/JPL/ESA/University of Arizona

Камеры аппарата запечатлели желто-коричневую поверхность спутника из замерзших углеводородов, только что омытую метановым дождем (климат на Титане не слишком хорош). Небо на сатурнианской луне тоже желто-коричневое, а сам спутник на снимках желто-зеленый. И здесь опять «работает» то самое рассеяние, только на других газах.

После того как астрономы сфотографировали пейзаж на Титане, в Солнечной системе не осталось «атмосферных» объектов с цветными небесами (планеты-гиганты, которые состоят из газа и жидкости, не в счет). На всех остальных небесных телах Солнечной системы, от Меркурия и до Плутона, небо будет черным — хоть на черно-белой, хоть на цветной фотографии. Там нет сколько-нибудь значимой атмосферы, а значит, рассеиваться солнечному свету не на чем.

В фантастических фильмах мы видим иные миры с небесами, кажется, всех цветов радуги. Но ответить на вопрос, какого цвета действительно может быть небо на планетах вне Солнечной системы (так называемых экзопланетах), ученые пока не могут. Мы можем только предполагать, какие у этих планет атмосферы: на сегодня открыто больше трех тысяч экзопланет, и большинство из них находятся в звездных системах, которые совсем не похожи на Солнечную. Да и сам свет звезд, которые освещают эти планеты, может быть совсем не таким, как свет от Солнца: планеты могут быть у красных карликов, у голубых гигантов, у белых гигантов и даже у почти фиолетовых (в видимом диапазоне) коричневых карликов.

Голубой марсианский закат April 14th, 2014

Наступил долгожданный, для многих, момент когда марсоход Curiosity немного отвлекся от науки, и просто полюбовался закатным пейзажем. Спустя несколько дней эту картину смогли увидеть и мы.

На рабочий стол . Полный размер на сайте автора .

Марсианский закат уникален тем, что он голубой. Причина такого цвета неба та же, что на Земле дает голубое небо и красный закат - Рэлеевское рассеяние . Существует заблуждение, что на Земле голубой цвет неба обусловлен наличием кислорода в воздухе или даже озонового слоя. На самом деле, состав атмосферы здесь влияет менее существенно, чем ее плотность. Именно плотность газа приводит к рассеянию белого солнечного света и окрашивает небо.

Разница между цветом неба в полдень и на закате - в объеме атмосферы, который преодолевается солнечными лучами. На Марсе атмосфера в сто раз разреженнее чем на Земле, но когда солнце находится у горизонта ее свет преодолевает в тридцать раз более толстый слой атмосферы чем в полдень.

Дополнительный окрашивающий эффект марсианскому небу придает пыль, постоянно висящая в атмосфере. Судя по всему именно ее оранжевый цвет, в сумме с голубым, дают немного зеленоватый оттенок на фото. Хотя сейчас наоборот очень ясная погода. Настолько хорошей видимости я не видел за полтора года, которые Curiosity работает на Марсе. Впервые удалось рассмотреть камни на горном склоне, который находится почти за 30 км от марсохода.

Однако пыль все равно присутствует в небе. Можно увидеть как теряется в пылевой дымке горный хребет.

В максимально доступной для глаз дальности, он находится более чем за 50 километров. Нынешнее ясное небо объясняет почему в верхней части панорамы заката небо практически черное. Днем в зените оно должно быть таким же черным как и на Луне или на Земле на высоте свыше 30 км.

Наблюдения, проведенные еще аппаратом Viking показывает как меняется цвет неба и его чернота, в зависимости от количества пыли.

Вернемся к цвету заката. Благодаря современной технике, мы можем увидеть зарю даже из космоса. Хорошо заметен оранжевый окрас облаков, на границе дня и ночи на последнем снимке “Электро-Л”.

Взглянув на Марс, при помощи телескопа Hubble, мы можем увидеть такую же голубую каемку, которая опоясывает Марс по краю освещенного диска.

Любопытно, что голубые цвета на космических снимках Марса видны не всегда. Судя по всему причина - в сезонных колебаниях плотности атмосферы. В зависимости от времени года, запасы марсианского "воздуха" могут падать до 1/150 от земных запасов. Остальное - замерзает в виде сухого льда на полюсах.

Ранее Curiosity проводил съемку заката на Марсе, но сделал это черно-белой навигационной камерой. Для эффектности видео пришлось позаимствовать цвет с другого заката, от Spirit, но в результате, как мне кажется, получилось неплохо.

Впрочем, голубым небом нас, конечно, не удивить. Что действительно невероятно - это голубое закатное солнце. Как мы знаем по своему опыту на Земле, на заре не только меняется цвет неба, но и видимого диска светила.

К сожалению, Curiosity не рискует проводить прямую съемку солнца, из опасения повредить матрицу фотокамеры, но он смог снять солнечный блик, который оказался именно голубым.

О том, чем занимался и что исследовал марсоход последний месяц, я расскажу подробнее на этой неделе. Следите за обновлениями.

Фотографии, полученные посадочными аппаратами, действовавшими на Марсе, подобны некоей "замочной скважине", через которую мы можем наблюдать холодный суровый мир Красной Планеты. Этот мир смертелен для нас, но когда-нибудь люди пройдут по красным камням и взглянут на Землю с марсианской поверхности. Темой этой статьи является марсианское небо и марсианская «астрономия».

Яркая белая точка на этом снимке, сделанным панорамной камерой ровера «Спирит» - Солнце.

Закат в Долине Ареса (Ares Vallis) в июле 1997 года в 16:10 по местному солнечному времени. Цвета изображения приближены к истинным.

Закат солнца, снимок «Марс Пасфайндера».

На этом изображении, сделанном панорамной камерой ровера «Спирит» 19 мая 2005 года (489-ый сол), показан закат Солнца, приближающегося к валу кратера Гусев. Цвета изображения подобны тем, что видел бы человеческий глаз, но их интенсивность слегка преувеличена.

Сумерки в кратере Гусев, снимок сделан вечером 23 апреля 2005 года (464 сол). Цвета снимка приближены к тем, которые увидел бы человек. Синеватый цвет неба на месте садящегося Солнца был бы виден именно так, как показан на этом изображении, но краснота неба дальше от заката несколько преувеличена.

Маленькая звездочка в центре ночного марсианского неба - наша Земля.

Изображение, сделанное 29 апреля 2005 года (449-ый сол) ровера «Оппортьюнити», показывает марсианское небо приблизительно за час после заката, во время сумерек, когда начинают появляться звезды. Неяркая точка около центра - это не звезда, а наша родная планета.
Земля на изображении кажется несколько вытянутой, что объясняется ее передвижением за время съемки.

Пред нами «бездна, звезд полна» такая, какой ее видно с Марса. Из-за суточного вращения Марса звезды вытянулись в треки.

Снимок лун Марса. Здесь, помимо Фобоса и Деймоса, присутствуют Плеяды и Альдебаран. Изображение сделано «Спиритом» 30 августа 2005 года (590 сол). Правое изображение представляет собой увеличенный вид сопровожденный подписями.
Фобос с поверхности Марса виден как объект, приблизительно в три раза меньший, чем полная Луна. Время обращения Фобоса вокруг планеты - 7 часов 39 минут. Меньшая марсианская луна, Деймос, затрачивает на оборот вокруг Марса 30 часов 12 минут.

Стр. 1 ,

Среди планет солнечной системы Марс - уникальная. И при этом больше других похожа на нашу. С того самого момента, когда человек стал смотреть на небо, Марс был предметом дискуссий и дебатов. Люди спорили, есть ли на нём жизнь, и спор этот не прекращается по сей день. Причём последние исследования показали, что условия существования на Марсе способны поддерживать различные формы жизни.

На сегодняшний день в разработке находятся несколько пилотируемых миссий на красную планету, и даже ведутся споры о том, можно ли её терраформировать, то есть максимально приблизить условия к земным. Это бы означало искусственное создание парникового эффекта для того, чтобы привести атмосферу в состояние, пригодное для жизни человека.

Однако Марс известен не только возможностями для жизни. Здесь расположена самая высокая в Солнечной системе гора - Олимп (лат. Olympus Mons). На самом деле, это вулкан. Он в несколько раз выше Эвереста, а своей площадью покрыл бы всю территорию Франции.

А ещё Марс - единственная, кроме Земли, планета, имеющая полярные шапки. Если вы всё ещё не заинтересовались, продолжайте читать, и непременно найдёте что-нибудь интересное о нашем планетарном соседе. Предлагаем вашему вниманию 25 примечательных фактов о четвёртой планете Солнечной системы.

Гора Олимп на Марсе

На Марсе расположена самая высокая в Солнечной системе гора - Олимп. Это потухший вулкан, высота которого составляет 21,2 км от основания, что в три раза выше Эвереста. Диаметр Олимпа - около 540 км, а своей площадью он бы покрыл Францию целиком.

Марс на небе

Одновременно 4 планеты видны невооружённым взглядом

Марс - одна из пяти планет, наблюдаемых на небе невооружённым глазом (Меркурий, Венера, Марс, Сатурн и Юпитер). А если использовать телескоп с диаметром объектива от 60 мм, то можно разглядеть некоторые детали на поверхности планеты, такие как кратеры и вулканы.

Дешевле, чем снять фильм

Схема полёта межпланетной станции

Стоимость индийской миссии на Красную планету оказалась ниже бюджета голливудского фильма «Гравитация». Спутник «Мангальян» достиг орбиты 24 сентября 2014 года, сделав тем самым Индию первой страной, успешно добравшейся до Марса с первой попытки.

Климат

Как и на Земле, самые высокие температуры на экваторе, низкие - на полюсах

Марс - очень холодная планета. Средняя температура на поверхности - –63 градуса Цельсия (–81 по Фаренгейту). Суточный температурный диапазон составляет от −89 до −31 градусов по Цельсию.

Планета в наследство

Тот самый аппарат, который вторгся в «частную собственность»

В 1997 году трое граждан Йемена попытались засудить NASA за вторжение на Марс. Эти ребята были уверены в том, что планета досталась им в наследство от предков тысячелетия назад. И эти трое были недовольны тем фактом, что космическое агентство посмело приземлиться на планете, не спросив предварительного разрешения у них. Истцы даже предъявили документы, якобы доказывающие право собственности. В ответ на это представители NASA максимально доступно объяснили им, что Марс и Солнечная система принадлежат всему человечеству. Очевидно, что иск не был удовлетворён.

Парниковый эффект на экспорт

Так выглядит терраформированная планета в представлении художника

Учёные рассматривают вариант искусственного создания парникового эффекта, чтобы Марс стал пригоден для обитания. Этот процесс получил название «терраформирование».

Флаг

Триколор, символизирующий будущую историю Красной планеты

Один из инженеров NASA придумал флаг для Марса. Цвета флага выбраны не просто так и не наобум. Они символизируют будущую историю планеты: красная полоса означает Марс, каким он является сегодня; зелёная и синяя показывают потенциальные этапы освоения планеты человечеством.

Колонизация

Следующий «огромный скачок» для человечества

Более 100 000 добровольцев заявили о желании участвовать в проекте по колонизации красной планеты. По плану миссия под названием «Марс-один» (Mars One) должна стартовать в 2022 году.

Марсианский год

Среднее расстояние от Марса до Солнца в полтора раза больше среднего расстояния от Земли до Солнца

Из-за того, что радиус орбиты Марса больше радиуса Земли, один год на Красной планете длится 687 земных суток - почти в два раза дольше, чем на Земле.

Населена роботами

Марсоход Opportunity сделал автопортрет, склеив несколько снимков самого себя

Как это ни странно, на красной планете есть население. В данный момент популяция Марса состоит из семи роботов. Это аппараты, в разное время совершавшие посадку на поверхность. Из них работают сегодня лишь два - американские марсоходы Opportunity и Curiosity.

День рождения на Марсе

«Сэлфи» второго работающего на сегодняшний день марсохода - Curiosity

На свой первый день рождения марсоход Curiosity исполнил песенку Happy Birthday в свой адрес, находясь на поверхности красной планеты.

Сила тяжести

Ваш вес на Марсе составлял бы 38% от земного веса

На Марсе вы бы весили на 62% меньше, чем весите на Земле.

Почва

Почва на Марсе пригодна для выращивания овощей

Марсианская почва идеально подходит для выращивания спаржи и репы, но не клубники.

Почти как на Земле

Первое растение, которое будет выращено на колонизированной планете

Кстати, о марсианской почве. Учёные NASA обнаружили, что она удивительно схожа с почвой на вашей даче или заднем дворе загородного дома. В ней содержатся все необходимые для жизнеобеспечения питательные вещества.

Кислород

Сегодня доля кислорода в атмосфере Красной планеты составляет всего 0.13%

Около 4 миллионов лет назад атмосфера Марса была богата кислородом.

Голубой закат

Снимок выполнен цветной камерой марсохода Curiosity

Закаты на Марсе голубого цвета. Всё дело в особенности пыли в марсианской атмосфере. Она наиболее эффективно пропускает свет синего спектра, а световое излучение других цветов поглощается и рассеивается.

«Ржавая» планета

Фотография марсианского грунта в месте посадки аппарата «Феникс»

Причина, из-за которой планета выглядит красной, кроется в том, что её поверхность покрыта ржавчиной - оксидом железа.

Размер

Сравнение размеров Земли (средний радиус 6371 км) и Марса (средний радиус 3386,2 км)

По размерам Марс примерно вдвое меньше Земли.

Относительный успех

Схема расположения отработавших и действующих беспилотных аппаратов

Из более чем 40 миссий на Марс успешными оказались лишь 18.

Фотографии Марса, на которых видна пылевая буря (июнь - сентябрь 2001)

Пылевые бури на Марсе - самые сильные во всей Солнечной системе. Они могут длиться месяцами и распространяться по всей поверхности планеты.

«Сухая» планета

Дельта высохшей реки в кратере Эберсвальде (фото Mars Global Surveyor)

Несмотря на то что Марс вдвое меньше Земли, он имеет примерно такую же площадь сухой поверхности. Это следствие того, что большая часть поверхности нашей планеты покрыта водой.

Марс на Земле

Марсианский метеорит EETA79001

Учёные нашли осколки Марса на Земле, что позволило им изучать Красную планету ещё до того, как стартовали первые космические миссии.

Полезные астероиды

Метеорит марсианского происхождения ALH84001 под микроскопом

Эти куски попали на Землю благодаря астероидам, которые, ударяясь о поверхность Марса, выбрасывали осколки планеты на околосолнечную орбиту. А те, спустя миллионы лет, падали на Землю в виде метеоритов. Примечательно, что в некоторых марсианских метеоритах были найдены образования, похожие на останки живых организмов. Одно из таких образований обнаружено в метеорите ALH 84001.

Бог Войны

Статуя бога войны Марса (Бранденбургские ворота, Берлин)

Своё название планета получила из римской мифологии. Марс - имя бога войны, вместе с Юпитером и Квирином стоявшего во главе раннего пантеона римских богов.

Полярные шапки

Как и на Земле, она состоит изо льда

Помимо Земли, Марс - единственная планета, имеющая полярные шапки. Не говоря уже о наиболее пригодных для жизни условиях.

Удивительная планета, не правда ли? Очевидно, она таит в себе ещё много интересного. Сможет ли человечество разгадать все её тайны? Удастся ли землянам заселить соседнюю планету? Быть может, ваши внуки будут иметь паспорта граждан Марса. Будущее покажет, насколько далеко мы зайдём в своём любопытстве.

February 26th, 2015 , 05:14 pm

На ролике NASA запечатлен синий закат на Марсе. Он составлен из фотографий, снятых космическим аппаратом Opportunity, который был запущен к Марсу 7 июля 2003 года с помощью ракеты-носителя Delta II.

В конце января этого года аппарат отметил 11-летие со дня своей посадки на Марсе. В честь этой даты марсоход сделал красивый панорамный снимок с одной из самых высоких точек, куда он смог забраться, - с вершины Cape Tribulation на западной кромке кратера Индевор.

Из более чем 40 зондов, улетевших к Марсу, менее чем половине удалось успешно завершить свои миссии. В настоящее время на поверхности Марса функционируют два ровера: Curiosity и Opportunity. Оба марсохода принадлежат NASA. Кроме того, атмосферу Красной планеты исследует индийский зонд Mangalyaan, а также американский MAVEN, почти одновременно достигшие Марса в конце сентября 2014 года.

На роверах Opportunity и Curiosity установлены альфа-протон-рентгеновские спектрометры с российскими источниками на основе кюрия-244, предназначенные для анализа элементного состава вещества.

На Марсе Солнце синего цвета . Атмосфера Земли рассеивает синий свет во всех направлениях, поэтому для наблюдателя на поверхности Земли небо имеет сине- голубой оттенок. А остальные составляющие солнечного света проходят сквозь атмосферу беспрепятственно и Солнце видно в спектре, смещенном в красно-желтую область.

На Марсе происходит совершенно противоположная ситуация. Красная пыль в атмосфере рассеивает красную часть солнечного света, окрашивая небо над Марсом в красные тона. Синяя часть солнечного света проходит сквозь марсианскую атмосферу и делает Солнце видимым с поверхности в холодных цветах синих оттенков. Так как количество пыли в атмосфере напрямую связано с количеством ураганов и силой ветров близ поверхности, то цвет марсианского Солнца может колебаться в очень широких пределах и имеет ярко выраженный сезонный характер.