Какого цвета небо на других планетах?

Солнечное затмение не Марсе

Жителям нашей планеты очень повезло. Соотношение расстояний и размеров Земли, Луны и Солнца таковы, что наш спутник и наша звезда на небе выглядят примерно одинаковыми. В итоге, когда луна проходит между Землей и Солнцем, она очень красиво его закрывает, оставляя только яркую корону по кругу. Будь она меньше, такого эффекта мы бы не получали. Собственно, на Марсе так и происходит.

Когда одна из лун Марса проходит перед Солнцем во время марсианского затмения, это выглядит так себе. Ровер Curiosity НАСА наблюдал множество таких ”затмений” двумя лунами Марса (Фобосом и Деймосом). Это больше похоже на движение какой-то небольшой тени на фоне чего-то огромного. Если переселимся туда, надо будет иметь в виду, что красивых затмений мы лишимся.

Есть ли на Марсе вода

Про воду в жидком виде однозначно ответить нельзя, и ученые то находят ее где-то под поверхностью, то говорят ”а, не… мы ошиблись”. Но на поверхности точно есть лед, правда, его точный состав до конца неизвестен.

Находится он в кратере Королева, недалеко от северной полярной ледяной шапки Марса. Ширина кратера составляет 81,4 километр и круглый год он заполнен водяным льдом.

Такой лед пролежит еще долго.

Когда местный воздух движется над кратером, он охлаждается и опускается вниз, в результате чего слой холодного воздуха находится прямо над льдом внутри кратера. Газы вообще не отличаются хорошей проводимостью тепла и этот холодный слой отлично укрывает ледяную массу от более теплых потоков, которые проходят выше. Так лед надежно защищается от таяния кромкой кратера.

Ледяной пласт имеет толщину 1,8 километра и диаметр до 60 километров, а его объем составляет около 2200 кубических километров. Это немного по сравнению, скажем, с Антарктидой, но это намного больше, чем можно ожидать от такой засушливой планеты, как Марс.

Какого цвета небо на Марсе?

Марс — одна из самых изученных человеком и при этом одна из самых загадочных планет Солнечной Системы. Из-за того, что марсианская атмосфера очень слаба, а содержание воды в ней минимальное, считается, что днем марсианское небо имеет желтовато-коричневые цвета. Если на нашей планете солнечный свет рассеивается благодаря мельчайшим каплям воды, то на Марсе роль подобных отражателей играет пыль красноватого оттенка, которая придает марсианским рассветам и закатам розоватый цвет.

Марсианские закаты имеют голубовато-розовый оттенок из-за большого содержания пыли в атмосфере планеты

Падение метеорита на Марс

Если сравнивать с нашей планетой, то Марс можно назвать настоящей выставкой кратеров. Образовывались они из-за недостаточной плотности атмосферы Красной планеты, которая почти не защищает поверхность от такого воздействия. Кратер на фото образовался где-то с сентября 2016 года по февраль 2019 года.

Вот что бывает, когда у тебя нет атмосферы.

Во время удара на поверхности планеты образовалась дыра диаметром примерно 15-16 метров. Для такого воздействия метеорит должен был иметь размер примерно 1,5 метра. На нашей планете даже не стоит задумываться об этом, так как такой метеорит без следа сгорит в атмосфере Земли задолго до достижения ее поверхности.

Почему на Марсе синий закат. Почему марсианские закаты отличаются от земных?

Даже роботы не могут оторвать глаз от красивого заката. Марсоход « Кьюриосити » направил свою камеру высокого разрешения на заходящее Солнце, чтобы снять эти четыре снимка (ниже) 15 апреля в заключение 956 марсианского дня своей миссии. Хотя этот закат напоминает земной, ближайшее рассмотрение выявляет неземные странности.

День на Марсе длится 24 часа и 39 минут, так что восход и закат следуют почти в том же ритме, как и на Земле. Когда мы обоснуем базу на Марсе, астронавты смогут приспособиться к смене дня и ночи Красной планеты с относительной легкостью. Постоянный джет-лаг был бы хуже.

Но закаты и восходы предлагают другую палитру цветов, чем на Земле. Для начала Солнце излучает эквивалент дневного света во время переменной облачности. Это потому, что Марс находится на расстоянии 228 миллионов километров, почти в два раза дальше, чем Земля. Большая дистанция уменьшает интенсивность солнечного света.

Не только это, но и солнечный диск сжимается со знакомых нам 0,5 градуса, виденных с Земли, до 0,35 градуса на Марсе. Здесь, на родной планете, мизинец вытянутой руки сможет накрыть два солнца. На Марсе — три.

А цвет? Пыль и другие мелкие частицы в атмосфере рассеивают голубой и зеленый восходящего Солнца, окрашивая его в желтый, оранжевый и красный. Когда эти оттенки отражаются от облаков, цвета заката усиливаются и распространяются по небу, заставляя нас снимать все это великолепие на подручные телефоны и планшеты.

На Марсе все не так. Вездесущая мелкая пыль в атмосфере Марса поглощает синий цвет и рассеивает теплые цвета, окрашивая небо в румяный оттенок, знакомый нам. В то же время частицы пыли в направлении Солнца рассеивают синий свет, создавая холодный голубой ореол вокруг заходящего Солнца. Если бы вы стояли на Марсе, вы заметили бы только голубое свечение, когда Солнце было бы низко над горизонтом, когда его свет проходил бы через наибольшую толщу атмосферы и пыли.

На Земле синий свет Солнца рассеивается молекулами воздуха и распространяется по всему небу, создавая синий купол. Марс обладает меньше 1% атмосферы Земли, так что мы видим только синий, глядя через наибольшую толщу марсианского воздуха и пыли во время заката и восхода солнца.

Видео заходящего солнца выше было сделано с помощью марсохода «Оппортьюнити», который бороздил марсианские ландшафты более 10 лет. Вы можете наблюдать немного розового солнышка, прежде чем оно сядет, как на фотографиях «Кьюриосити», но есть и кое-что еще.

Когда Солнце заходит или поднимается на Земле, оно сжимается как дыня из-за атмосферной рефракции (преломления). Толстый слой воздуха, прилегающий к горизонту, изгибает свет Солнца наверх, выталкивая дно солнечного диска в верхнюю половину, которая меньше подвержена рефракции, поскольку находится выше. Как только Солнце поднимается достаточно высоко и мы уже смотрим на него через меньший слой атмосферы, рефракция убывает и диск снова становится круглым.

Можно много раз пересмотреть видео марсианских закатов, но форма Солнца не изменится. Догадываетесь, почему? Потому что воздух слишком тонкий, чтобы рефракция была хоть сколько-нибудь заметна.

Сумерки задерживаются на Красной планете дольше, поскольку взвешенная в стратосфере пыль отражает свет Солнца в течение двух или более часов после захода Солнца.

Как видите, закат на Марсе отличается от заката на Земле в первую очередь из-за уникальных свойств атмосферы Красной планеты. Я верю, что уже родился тот человек, который сможет своими глазами увидеть и сфотографировать марсианский закат.

Почему облака белые?

Бонусом скажу пару слов о том, почему облака белые. Вдруг вам интересно, тем более, что объяснение такое же. Что есть облака? По сути это капли жидкости. Поэтому в них любой свет рассеивается практически одинаково. Он просто равномерно распространяется по всем капелькам от одной к другой. А какой цвет получается, когда все остальные цвета распределяются одинаково? Правильно, белый. Потому что смешивание длин каждой волны остается неизменным.

При пасмурной погоде излучение нашей звезды значительно уменьшается, поэтому небо тускнеет, а облака становятся серыми.

Надеюсь, вы узнали ответы на все интересующие вас вопросы, и когда-нибудь сами сможете объяснить другим людям, почему небо голубое, закат красный, а облака белые.

Почему днем небо синего или голубого цвета?

Белый свет — а именно его излучает Солнце — состоят из семи частей цветового спектра: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового. Известная еще со школы считалочка — «Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан» — как раз и определяет цвета этого спектра по начальным буквам каждого из слов. Каждому цвету соответствует своя длина световой волны: самая большая у красного и самая короткая у фиолетового цвета.

Привычное для нас небо (атмосфера) состоит из твердых микрочастиц, мельчайших капель воды и молекул газа. На протяжении долгого времени существовало несколько ошибочных предположений, пытающихся объяснить, почему небо голубое:

• атмосфера, состоящая из мельчайших частиц воды и молекул различных газов, хорошо пропускает лучи синего спектра и не дает коснуться Земли лучам красного спектра;
• мелкие твердые частицы — к примеру, пыль — взвешенные в воздухе, рассеивают синие и фиолетовые волны меньше всего, и из-за этого им удаётся достигать поверхности Земли в отличие от других цветов спектра.

Эти гипотезы поддерживали многие известные ученые, однако исследования английского физика Джона Рэлея показали, что не твердые частицы являются основной причиной рассеивания света. Именно молекулы газов, находящихся в атмосфере, разделяют свет на цветовые составляющие. Белый солнечный луч, столкнувшись в небе с газовой частицей, разлетается (рассеивается) в разные стороны.

При столкновении с молекулой газа, каждый из семи цветовых компонентов белого света рассеивается. При этом свет с более длинными волнами (красная составляющая спектра, в которую также входит оранжевый и желтый) рассеивается хуже, чем свет с короткими волнами (синяя составляющая спектра). Из-за этого после рассеивания, в воздухе остается в восемь раз больше цветов синего спектра, чем красного.

Хотя и самая короткая длина волны у фиолетового цвета, небо всё равно кажется голубым из-за смешения фиолетовых и зелёных волн. Кроме этого, нашими глазами лучше воспринимается голубой цвет, чем фиолетовый, при одинаковой яркости обоих. Именно эти факты и определяют цветовую гамму неба: атмосфера буквально наполнена лучами сине-голубого цвета.

Явление голубого неба с точки зрения физики

Давайте сразу разберемся, небо голубое потому что атмосфера земли рассеивает свет солнца. Все исследования, проводимые последние 200-300 лет, сводятся именно к этому. Рассмотрим несколько аксиом, которые влияют на явление голубого неба:

1. Белый свет солнца это сочетание различных цветовых потоков. Белый цвет отдельно не существует. Как всем известно есть только 7 цветов (красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый), остальные цвета получаются только при их сочетании. Белый цвет получается при сочетании всех семи цветов. Стоит учесть, что имеются ввиду именно цвета, которые мы можем различить глазом.
2. Атмосфера не пустота, она состоит из многих газов: азот (78%), кислород (21%), углекислый газ, вода в различных ее состояниях (пар, кристаллы льда). Также вокруг нас витает много пыли, элементов различных металлов. Все они искажают белый свет солнца.
3. Воздух, который нас окружает и которым мы дышим, на самом деле непрозрачный. Во всяком случае, в больших объемах. Мы же не в вакууме живем все-таки.

От этих трех фактов и будем отталкиваться далее.

История

небо голубое именно благодаря молекулам воздуха диффузным излучением неба

Что такое свет? Свет это поток фотонов, некоторые мы можем уловить глазом, а некоторые нет. Так, например, стандартный спектр цветов мы видим, а ультрафиолетовый, который также излучает солнце нет. Какой цвет в итоге мы увидим зависит от длины волны этого потока. От этой длины волны и зависит какой цвет получится.

Так вот. Мы определили, что солнце посылает нам кванты с длиной волны, которая соответствует белому цвету, но как он проходя через атмосферу превращается в голубой цвет? Рассмотрим на примере радуги. Радуга является прямым примером преломления света и разделения его на спектр. Создать свою радугу можно с помощью стеклянной призмы в домашних условиях. Разложение цвета на спектр называется дисперсией .

Так вот, наше небо выполняет функцию призмы. Большая часть белого света, проходя через молекулы газа в атмосфере, меняют длину своей волны. В итоге выходя из молекул фотоны имеют уже другой цвет. Этот цвет может быть как фиолетовый, красный, так и голубой и синий.

Почему мы видим именно голубой цвет, а не красный

Какой цвет мы в итоге увидим при прохождении света от солнца к земле зависит от того какие фотоны преобладают. Так например, при проходе света через атмосферу, количество квантов синего цвета в 8 раз больше чем красного, а фиолетового в 16 раз! Это связано с той самой различной длинной волны, так фиолетовый и синий сильно рассеиваются, а красный и желтый рассеиваются значительно хуже. Исходя из этой теории небо должно быть фиолетового цвета, но это не так. Это происходит из-за того, что фиолетовый гораздо хуже воспринимается глазом человека в отличии от синего. Вот поэтому небо голубого цвета .

Видео о том почему небо голубое:

Почему небо голубое днем, а закат красный

Все, опять-таки, связано с дисперсией цвета. Угол падения солнечного белого света становится меньше, и свет проходит большее количество молекул воздуха, увеличивается длина волны света. Такого количества достаточно для рассеивания до красного цвета.

Как меняется поверхность Марса

Если взглянуть на знаменитые каньоны Марса, то становится понятно, что все не так просто с этой планетой и она не такая уж однотонная, как кажется. Такие детали смотрятся просто фантастически.

Выветренные каньоны на поверхности Красной планеты имеют длину примерно 250 километров и постоянно меняются, но делают они это настолько медленно, что нам не хватит и жизни, чтобы увидеть хоть сколько-то серьезные изменения.

Кажется, будто это разлившаяся краска или какая-то смола, но это поверхность Марса.

Каньоны дают представление о том, как формировалась поверхность Марса, и о том, какие слои породы образовывались на разных этапах. Это буквально фотография прошлого планеты.

Что происходит при восходе Солнца?

Цвет неба и восход

При восходе солнечные лучи проходят через тот же процесс, но в обратном порядке. То есть, сначала через толщу атмосферы под сильным углом пробиваются первые лучи, до поверхности доходит только красный спектр. Поэтому восход изначально брезжит красным цветом. Затем, по мере восхода и изменения угла, начинают проходить и волны других цветов – небо окрашивается оранжевым, и далее оно становится привычно голубым. Наблюдается полдневная глубокая синева неба, и затем, к вечеру, оно начинает вновь переходить к багрянцу. С одной стороны неба, удаленной от солнца, наблюдается сине-черный оттенок, но чем ближе к заходящему светилу, тем больше красных оттенков можно видеть близ горизонта, пока Солнце не исчезает окончательно.

Такие цветовые явления наблюдаются повсеместно. Солнце обретает красный цвет, как и близкие к нему участки неба, как у экватора, так и на полюсах. Это явление можно видеть по всей планете. Иногда закаты или рассветы имеют более насыщенные красные тона, это связано с состоянием атмосферы, наличием в ней аэрозолей или взвесей. В других случаях цвет оказывается не таким выраженным, более умеренным. Существуют народные приметы, позволяющие определять погоду на следующий день по оттенкам заката – люди научились анализировать цвета и предугадывать состояние атмосферы по ним с большей или меньшей точностью.

Таким образом, красный цвет заката связан с тем, что под большим углом через толщу атмосферы прорываются только красные цвета солнечного спектра, имеющие самую длинную волну. Красный цвет восходов связан с тем же фактором. В остальное время дня небо голубое, так как этот оттенок способен заглушить прочий спектр, имея наибольшую способность к рассеиванию.