Tembakan bertahap
Faktanya, paling sering pesawat ruang angkasa yang menjelajahi tata surya mengambil gambar hitam-putih - kamera semacam itu lebih sederhana, lebih andal, dan lebih murah. Untuk mendapatkan gambar berwarna, rover atau probe mengambil tiga bingkai hitam-putih: melalui filter merah, hijau dan biru, dan kemudian membuat gambar berwarna darinya. Omong-omong, ini adalah bagaimana penggemar dan penemu fotografi hebat Sergei Prokudin-Gorsky memperoleh foto berwarna pertama di dunia pada awal abad ke-20. Kameranya memiliki tiga lensa yang secara bersamaan mengambil tiga gambar hitam-putih melalui filter, dan gambar berwarna "disintesis" setelah itu, di proyektor.
Terlepas dari metode produksi "putaran", gambar warna yang diperoleh dengan cara ini sepenuhnya menyampaikan warna asli. Jadi dari mana asalnya? matahari terbenam biru di Mars?
Fisika dan debu
Faktanya adalah bahwa atmosfer Mars dan Bumi sangat berbeda. Di Mars, itu terasa kurang padat dan sangat berdebu. Debu mengandung partikel yang sangat kecil, yang ukurannya sebanding dengan panjang gelombang cahaya. Pada siang hari, partikel debu terkecil menyerap bagian biru dari spektrum sinar matahari dan langit di Mars memiliki warna kemerahan yang sama dengan seluruh permukaannya. Saat Matahari terbenam, jalur yang ditempuh cahaya di atmosfer planet menjadi lebih panjang dan efek lain menjadi dominan - hamburan cahaya Rayleigh. Pada saat yang sama, cahaya biru tersebar lebih kuat di atmosfer Mars. Karena itulah kita melihat cahaya biru di sekitar Matahari yang terbenam di Mars.
Matahari terbenam khas Mars. Foto: NASA/JPL-Caltech/MSSS/Damia Bouch
langit lainnya
Mars ada di klub elit dari empat benda langit dengan atmosfer, permukaan dan langit yang dapat kita lihat dalam warna. Dua anggota klub lainnya adalah Venus dan Titan, dan, tentu saja, Bumi kita.
Pada 1 Maret 1983, wahana Venera-13 mendarat di permukaan Venus, yang mampu bekerja pada suhu 456 derajat Celcius dan tekanan 92 atmosfer selama 127 menit. Venus yang malang bukanlah pesawat ruang angkasa pertama yang mengembalikan gambar dari permukaan tetangga terdekat kita di tata surya, tetapi itu adalah gambar berwarna pertama. Kendaraan turun membawa dua kamera telefotometri "warna" TFZL-077. Mereka memperoleh gambar dengan mengambil gambar melalui tiga filter warna - biru, hijau dan merah.
Skala warna referensi berada di bidang pandang kamera panorama Venera-13. Setelah menerima gambar berwarna yang disintesis, para ilmuwan terestrial dapat memperbaikinya pada skala ini. Target pemotretan adalah permukaan planet, tetapi langit yang menguning terlihat di sudut-sudut panorama. Empat hari kemudian, pada tanggal 5 Maret, gambar berwarna diambil oleh stand-in Venera-13, peralatan Venera-14, yang bekerja di permukaan hanya selama 57 menit. Warna kuning-hijau Venus juga karena hamburan Rayleigh. Namun, menurut Wakil Kepala Laboratorium Spektroskopi Inframerah Atmosfer Planet resolusi tinggi MIPT Alexandra Rodina, warna inilah yang seharusnya, pertama, peningkatan kepadatan Atmosfer Venus, dan kedua, keberadaan sejumlah besar asam sulfat di dalamnya.
Fragmen langit terlihat di sepanjang tepi permukaan Venus. Foto: IKI RAS
Penaklukan "berwarna" dari benda langit berikutnya dengan atmosfer harus menunggu lebih dari sepuluh tahun. 14 Januari 2005 didirikan di Eropa badan antariksa(ESA) Pendarat Huygens yang dibawa ke sistem Saturnus oleh wahana Cassini milik NASA telah mendarat di permukaan satelit terbesar Saturnus, Titan.
Lama dianggap paling satelit besar di tata surya, tetapi studi Voyager pada 1980-an menunjukkan bahwa Titan tampak lebih besar daripada itu karena atmosfer metana padat yang disalahartikan sebagai permukaan bulan. Tetapi bahkan tanpa atmosfer, ini adalah benda langit yang agak besar: di antara satelit, hanya Ganymede Jupiter yang menyusulnya. Titan tidak hanya lebih besar dari Bulan kita, tetapi juga Merkurius dan Pluto.
Huygens bekerja 147 menit selama penurunan parasut dan mengirimkan sinyal dari permukaan selama 72 menit, setelah berhasil mengirim 700 megabyte informasi ke Bumi, termasuk 350 gambar, beberapa di antaranya berwarna.
Dalam foto-foto tersebut, Titan terlihat, meski tak bernyawa, namun cukup damai. Faktanya, seseorang tidak akan bertahan di sana bahkan selama beberapa detik. Foto: NASA/JPL/ESA/University of Arizona
Kamera pesawat ruang angkasa menangkap permukaan kuning-coklat dari hidrokarbon beku satelit, yang baru saja tersapu oleh hujan metana (iklim di Titan tidak terlalu baik). Langit di bulan Saturnus juga berwarna kuning-cokelat, dan satelit itu sendiri berwarna kuning-hijau dalam gambar. Dan di sini lagi hamburan yang sama "berfungsi", hanya pada gas lain.
Setelah para astronom memotret lanskap di Titan, tidak ada objek "atmosfer" dengan langit berwarna yang tersisa di tata surya (planet raksasa, yang terdiri dari gas dan cairan, tidak dihitung). Untuk orang lain benda angkasa tata surya, dari Merkurius hingga Pluto, langit akan menjadi hitam - bahkan dalam hitam putih, bahkan dalam fotografi berwarna. Tidak ada atmosfer yang signifikan, dan karenanya menghilang cahaya matahari pada apa-apa.
Dalam film fiksi ilmiah, kita melihat dunia lain dengan langit, tampaknya, dari semua warna pelangi. Tetapi para ilmuwan masih belum dapat menjawab pertanyaan tentang apa warna langit yang sebenarnya dapat ditemukan di planet-planet di luar tata surya (yang disebut exoplanet). Kita hanya bisa menebak atmosfer seperti apa yang dimiliki planet-planet ini: saat ini lebih dari tiga ribu exoplanet telah ditemukan, dan sebagian besar berada di sistem bintang, yang sama sekali tidak mirip dengan Matahari. Dan cahaya bintang yang menerangi planet-planet ini mungkin tidak sama dengan cahaya dari Matahari: katai merah, raksasa biru, raksasa putih, dan bahkan hampir ungu (dalam kisaran yang terlihat) katai coklat dapat memiliki planet.
karena atmosfer bumi terbaik menyebarkan cahaya dalam spektrum biru.
Pada orang lain benda luar angkasa komposisi atmosfer berbeda dari bumi atau tidak ada sama sekali, oleh karena itu langit di planet lain sangat berbeda. pada bulan, Air raksa dan Pluto tidak ada atmosfer. Dan tidak ada yang menyebarkan sinar cahaya. Oleh karena itu, langit di benda angkasa ini berwarna hitam dan bintang-bintang di sana sangat terang.
pada Venus ada atmosfer, dan tidak menyebarkan sinar hijau dan biru. Oleh karena itu langit di Venus warna kuning, memiliki warna abu-abu di dekat cakrawala, dan oranye di puncaknya.
Mars langit berwarna kuning-oranye. Ini karena ada banyak debu merah di atmosfer planet ini. Saat matahari terbenam dan matahari terbit, langit di Mars warna merah muda, dan di cakrawala berubah dari ungu menjadi biru.
warna langit Saturnus seperti di bumi warna biru. Dan seperti kita, atmosfer tidak menyebarkan bagian merah dari sinar matahari.
Langit uranium memiliki warna aquamarine. Alasan untuk ini adalah komposisi atmosfer planet. Ini terutama terdiri dari hidrogen, helium dan sebagian kecil metana. Atmosfer memantulkan sinar biru dan hijau dan menyerap sinar merah, yang menciptakan warna langit yang indah.
pada Neptunus langit berwarna biru. Ini karena suasananya didominasi oleh sejumlah besar gas metana, yang sangat menyerap spektrum merah.
gas raksasa - Jupiter. Atmosfer planet ini terdiri dari awan padat yang terus menerus. Dan warna awan berubah tergantung pada ketinggian: yang atas berwarna merah, lalu putih dan coklat, dan yang bawah berwarna biru.
Semua orang tahu bagaimana Matahari terlihat dari permukaan Bumi. Cukup dengan melihat ke langit dan melihat piringan yang bersinar, yang terletak pada jarak 149,6 juta kilometer dari kita. Agak lebih sulit membayangkan seperti apa Matahari dari planet lain di tata surya. Karya seniman dan foto akan membantu mereka yang tidak memiliki cukup imajinasi mereka sendiri. Pada mereka Anda akan melihat Matahari seperti yang muncul di langit tujuh planet tata surya dan Pluto "kerdil".
Air raksa
Mariner 10 adalah yang pertama pesawat luar angkasa yang mencapai Merkurius (1975-1976). Segel David | NAS
Venus
Planet kedua di tata surya berjarak 108 juta kilometer dari matahari. Jika Anda melihat Matahari dari bawah awan asam sulfat atmosfer Venus, bintang itu tampak seperti titik bercahaya redup. Matahari di Venus tampaknya 50% lebih besar daripada di Bumi.
Magellan (AS)— stasiun antarplanet, yang untuk pertama kalinya melakukan pemetaan radar rinci Venus, dan melanjutkan penelitian yang dimulai oleh perangkat Venera (USSR) 6 tahun sebelumnya. Segel David | NASA
Mars
Di langit berdebu Planet Merah, Matahari tampak jauh lebih kecil daripada di Bumi. Mars terletak 227,9 juta kilometer dari Matahari - 1,5 kali lebih jauh dari bintang daripada planet kita. Matahari terbenam di Mars.
Matahari terbenam di Mars. NASA
Jupiter
Pemandangan Matahari dari Europa, salah satu bulan Jupiter. Jupiter berjarak 778,5 juta kilometer dari Matahari, yang merupakan 5 kali jarak antara Bumi dan bintang "induk" kita. Di Europa, Matahari tampak 5 kali lebih kecil daripada di Bumi. Dalam gambar, Jupiter akan menutupi bintang dengan piringannya.
NASA/JPL-Caltech
Saturnus
Uranus
Uranus adalah planet ketujuh dari Matahari, 19 kali lebih jauh dari bintang daripada Bumi.
Voyager 2 adalah pesawat ruang angkasa pertama dan satu-satunya yang mencapai Uranus (1986). Segel David | NASA
Neptunus
Mari kita mengagumi Matahari dari Triton, salah satu bulan Neptunus. Neptunus adalah planet terjauh di tata surya. Awan debu dan gas yang dimuntahkan oleh cryo geyser yang kuat di Triton sebagian bersinar lebih terang dari Matahari kecil, yang 30 kali lebih kecil daripada di Bumi.
17:09 04/12/2016👁 1 695
Matahari terbenam di Gusev. Gambar penjelajah Mars "Spirit"
Astrofisikawan Santiago Pérez-Hoyos tentang atmosfer Mars, efek Purkinje dan persepsi warna langit Mars oleh mata manusia.
PADA saat ini ada banyak foto, tetapi tidak semuanya memungkinkan kita untuk menilai warna langit yang satu ini. Banyak di antaranya memiliki keseimbangan putih yang terlalu tinggi, sehingga penglihatan kami tidak memungkinkan kami untuk membedakan kontras dalam foto-foto ini. Untungnya, ada cukup penelitian yang menarik, di mana para ilmuwan mencoba membedakan warna di langit Mars dan menjelaskannya dengan hukum fisika.
Sebagai bagian dari program Mars Exploration Rover, ilmuwan NASA mengirim ke planet merah, dan Bell III. Mereka dilengkapi dengan kamera panorama Pancam Instrument. Para ilmuwan telah memperoleh gambar dikalibrasi radiometrik yang dapat digunakan untuk menentukan warna langit. Data gambar telah diubah menjadi besaran fisika(fluks dan pancaran) dengan mempertimbangkan sensitivitas spektral kamera dan filter, radiasi matahari yang mencapai permukaan Mars, dan faktor lainnya. Spirit and Oppotunity difoto hitam kebiruan dan langit hitam di lapisan di mana tidak ada debu. Namun paling waktu di atmosfer Mars ada banyak debu, jadi paling sering langit berwarna berbeda.
Warna langit di Mars tergantung pada bagaimana radiasi sinar matahari tersebar dari berkas cahaya langsung dan menerangi permukaan, dan bagaimana sinar yang tersebar diserap oleh molekul dan partikel di atmosfer. Misalnya, jika tidak ada atmosfer, seperti pada , maka itu akan menjadi Langit yang gelap dan putih. Langit berwarna biru karena hamburan Rayleigh, karena molekul dengan radius lebih kecil dari panjang gelombang radiasi (sekitar 1/10) menyebar lebih baik pada panjang gelombang yang lebih pendek. Dalam hal ini, penampang hamburan berbanding terbalik dengan pangkat empat panjang gelombang.
Atmosfer Mars jauh lebih tipis, sehingga hamburan molekul menjadi kurang efisien. Debu Mars mungkin memainkan peran yang sama dengan molekul udara di Bumi, yang menyebarkan panjang gelombang cahaya pendek dan berkontribusi pada pembentukan langit biru dan matahari terbenam merah di Bumi. Di Mars, itu akan bekerja sama jika partikel menyebarkan cahaya tanpa penyerapan apa pun. Namun, debu Mars kaya akan oksida besi penyerap biru, yang menghasilkan efek sebaliknya dan hanya mengalihkan panjang gelombang pendek cahaya dari fluks radiasi.
Penjelajah Opportunity, tinggi di tepi Kawah Victoria, mengintip ke kejauhan selama sebulan di tahun 2007, dan di sini Anda dapat melihat bagaimana udara Mars menjadi semakin buram karena badai debu.
Penjelajah mengambil gambar langit "coklat kekuningan gelap" dalam situasi khas di mana banyak debu tersisa di atmosfer Mars. Namun karena debu terkadang membuat langit tampak lebih biru (karena hamburan cahaya) atau lebih merah (karena penyerapan cahaya), diperlukan pemahaman yang lebih mendalam di sini. Kurt Ehlers dan rekan-rekannya telah melakukan penelitian yang dihargai oleh semua orang yang akrab dengan optik atmosfer. Ehlers dan rekan melihat efek kompleks debu berukuran mikron yang menyerap cahaya biru dan menunjukkan bahwa kemerahan sedikit lebih efektif dan mengarah ke langit coklat kekuningan dalam "situasi berdebu." Selain itu, panjang gelombang yang lebih panjang (merah) dan panjang gelombang yang lebih pendek (biru) menyebar dengan sangat berbeda, menghasilkan efek yang menarik seperti cahaya biru yang mengikuti Matahari dalam perjalanannya ke langit Mars.
Menurut penelitian ini, langit berwarna coklat kekuningan dan Matahari bersinar biru dan terutama terlihat saat matahari terbenam. Tapi ini lebih rumit dari yang Anda bayangkan. Karena Mars berada pada jarak 1,5 dari Matahari, jumlah cahaya di permukaan adalah setengah dari yang ada di Bumi. Karena cahaya yang tidak mencukupi, mata kita beralih kepekaan ke cahaya biru, karena kita beralih dari menggunakan kerucut peka warna ke menggunakan batang yang tidak peka warna. Ini disebut efek Purkinje. Jadi astronot pertama yang mendarat di Mars kemungkinan akan menggambarkan langit lebih biru dari yang Anda duga.
Berdasarkan bahan
