Коли ми міркуємо про вивчення інших планет і небесних тіл, ми схильні зосереджуватися на великих питаннях. Як там жили б астронавти, окрім їхньої роботи? Які стратегії та технології потрібні, щоб люди були там довгостроково? Як гравітація, навколишнє середовище та радіація можуть впливати на людей, які вирішили освоїти такі місця, як Місяць, Марс та інші тіла? Ми схильні оминати прості речі ...
Наприклад, яким буде вигляд неба? Як на ньому сяятимуть Земля, зорі та будь-який супутник на орбіті? І який вигляд буде мати схід Сонця? Це те, що ми сприймаємо як належне тут, на Землі, й про що насправді багато не задумуються. Але завдяки NASA у нас тепер є інструмент, що імітує вигляд заходу Сонця на інших тілах нашої планетної системи — від пекельної поверхні Венери до щільної атмосфери Урана.
Цю симуляцію (модель) створив Ґеронімо Віллануева (Geronimo Villanueva), планетолог з Центру космічних польотів імені Ґоддарда NASA. Він розробив це, працюючи над інструментом комп’ютерного моделювання можливих місій до Урана, на який NASA планує незабаром відправити зонд. Якщо і коли відбудеться така місія, зонд увійде в атмосферу Урана і використає цей інструмент для отримання спектрів і визначення її складу.
Як бачите, імітація Віллануева порівнює, який вигляд матиме захід Сонця на різних небесних тілах. При цьому Земля є «контрольною групою», як у разі ясної ночі, так і коли небо захмарене. Захід сонця на Урані, навпаки, має вигляд яскравого блакитного сяйва в небі, яке поступово набуває глибокого синього кольору, коли Сонце схиляється до обрію. Цей колір зумовлений взаємодією сонячного світла з атмосферою Урана, яка багата воднем, гелієм та метаном.
Ці гази поглинають випромінювання довгих хвиль електромагнітного спектру (червоне, помаранчеве і жовте), а фотони коротших хвиль (синій і зелений кольори) стикаються з іншими молекулами в атмосфері й розсіюються. Це схоже на те, що відбувається в атмосфері Землі в ясний день, коли світло розсіюється при взаємодії з нашою атмосферою. Коли це відбувається, синє світло сильно розсіюються, внаслідок чого небо стає блакитним.
Тим часом захід сонця на Венері (Кітерський захід Сонця!) має невиразно жовтий окрас, який поступово перетворюється на глибокий коричневий колір, коли Сонце опускається до обрію. Це є наслідком того, що сонячним променям важко проникати крізь дуже щільну й токсичну атмосферу Венери, яка складається з вуглекислого газу із слідами азоту та інших газів.
На Марі щось схоже, з млистим сіро-коричневим небом та інтенсивним сяйвом, коли воно досягає обрію. Якщо ви придивитесь уважніше, ви також побачите, що Сонце набуває блакитного кольору прямо перед тим, як воно зайде за горизонт. Це знайоме видовище для прихильників марсохода «Оппортьюніті» (Opportunity) та інших схожих місій, які вже не один раз були свідками синього заходу на Марсі.
Захід сонця, сфотографований з кратера Ґале (Gale) на Марсі ровером Curiosity 15 квітня 2015 року. Чотири зображення, показані в послідовності, було отримано протягом 6 хвилин 51 секунди, використовуючи ліве око Mastcam марсохода. Фото з сайту www.universetoday.com.
Нарешті, Титан, де атмосфера має глибокий і невиразно-помаранчевий колір (саме так, як це видно з космосу), який перетворюється в глибокий коричневий, коли Сонце сідає до обрію. Цей колір і млистий зовнішній вигляд зумовлені незвичною атмосферою Титана, яка переважно складається з азоту (95%) і містить високі концентрації метану та інші багаті вуглецем органічні молекули.
Щоб перевірити точність цього інструменту, Віллануева імітував відомі кольори неба Урана та інших небесних тіл. Анімація показує вигляд всього неба, яке імітують, так, як його було б видно з поверхні іншого тіла за умови використання дуже широкого об’єктива. Гало (ореоли) світла, які з’являються в деяких випадках наприкінці фрагментів відео (див. нижче), спричинені розсіюванням світла частинками, зокрема пилу або туману, які є в атмосфері.
Ці симуляції тепер є частиною генератора планетарного спектра (Planetary Spectrum Generator), популярного онлайн-інструменту, який розробив Віллануева та його колеги з NASA (його використовували для створення анімації, вміщеної на відео нижче). Генератор дає змогу науковцям вивчати процеси розсіяння світла в атмосферах планет, супутників планет, комет і навіть екзопланет. Це дозволяє оцінювати склад і вміст таких атмосфер.
Але для всіх інших цей генератор дає змогу проілюструвати, який вигляд може мати може виглядати пейзаж на далеких небесних тілах. Вони можуть бути дивними, а їхні небеса мати інший колір, але знайомі нам.
За інф. з сайту www.universetoday.com
