Znanstveniki so se naučili veliko o atmosferi v različnih svetovih v našem Osončju preprosto iz planetarnih sončnih vzhodov ali sončnih zahodov. Sončno svetlobo, ki teče skozi meglico atmosfere, lahko ločimo na njene sestavne barve, da ustvarimo spektre, tako kot prizme s sončno svetlobo. Iz spektrov lahko astronomi interpretirajo meritve svetlobe, da razkrijejo kemično sestavo atmosfere.
Ob sončnih vzhodih in zahodih se sončni žarki pretakajo skozi debelejšo plast atmosfere pod poševnim kotom, kar zagotavlja več podrobnosti in podatkov – včasih pa tudi izbruh barv zaradi sipanja svetlobe, imenovanega Rayleighovo sipanje.
Zahvaljujoč našemu vesoljskemu plovilu v orbiti ali na površini različnih svetov imamo sedež v prvi vrsti, da opazujemo sončni vzhod ali sončni zahod, kot da bi bili tam sami – z dodatno koristjo instrumentov na krovu, ki lahko vidijo v valovnih dolžinah, ki jih človek ne vidi. oči.
Dan ali noč je na vsakem planetu videti drugače, kar je posledica interakcije sončne svetlobe z atmosfero planeta. Vendar obstajajo tudi podobnosti. Oglejte si našo vodilno sliko, ki je fotografija vesoljske ladje Cassini plasti Saturnove zgornje atmosfere.
Ste bili zavedeni? Izgleda zelo podobno Zemljini atmosferi. Cassinijevo sliko je obdelal guru za urejanje slik Kevin Gill, in nam je padel v oči zaradi podobnosti s pogosto videno podobo vesoljskega šatla, ki ga zaokrožijo plasti Zemljine atmosfere.
Vesoljski shuttle Endeavour v Zemljinem udu, ko se približuje ISS pred pristajanjem. Zasluge: NASA
'Točno to je slika, o kateri sem razmišljal, ko sem obdelal Saturnovo sliko,' je dejal Gill in dodal, da ima opozorilo glede Saturnove slike. »Nimam največjega zaupanja, da sem dobil barvo in poravnavo 100 % pravilno, in ker je napačna barva, ker uporablja valovne dolžine, ki segajo od blizu infrardeče (0,938 mikronov) do ultravijolične (0,338 mikronov). Zato nisem prepričan, da je ta slika kaj več kot lepa slika, dokler ne dobi več znanstvene analize in popravkov.'
Toda tako kot vse slike iz vesolja, na primer iz vesoljskega teleskopa Hubble, barve pravzaprav niso niti 'prave' niti 'lažne' barve, ampak so reprezentativne za fizične procese, na katerih temeljijo subjekti slik. Obdelava, ki jo izvajajo urejevalniki slik, je najboljši način, da v eni sliki predstavite čim več informacij, ki so na voljo v podatkih. ( Preberite naš članek o umetnosti nezemeljske fotografije.)
Toda Kevinova podoba je čudovit pogled na plasti na vrhu atmosfere obročenega planeta in se zdi, da ima Saturn vsaj nekaj podobnosti in se seznanja z našo lastno Zemljo. Vendar pa vemo, da je tako kot ves planet atmosfero Saturna je sestavljen iz približno 75 % vodika in 25 % helija, s sledovimi drugih snovi, kot sta vodni led in metan.
Titan
Titan in njegova atmosfera, lažna barva. Obdelano z uporabo kalibriranih bližnje infrardečih (CB1), zelenih in modrih filtriranih slik Titana, ki jih je posnel Cassini 21. maja 2012. Zasluge:
NASA/JPL-Caltech/SSI/CICLOPS/Kevin M. Gill
Saturnova luna Titan je edini satelit v sončnem sistemu, za katerega je znano, da ima merljivo atmosfero in je sestavljena večinoma iz dušika (približno 95 odstotkov) in metana (približno 5 odstotkov). Visoko v ozračju Titana se molekule metana in dušika razcepijo s sončno ultravijolično svetlobo in z visokoenergetskimi delci, pospešenimi v Saturnovem magnetnem polju. Nekatere spojine, ki nastanejo s tem cepljenjem, ustvarjajo nekakšen smog – gosto, oranžno obarvano meglico, zaradi katere je lunino površino težko videti iz vesolja.
In dokler vesoljsko plovilo Cassini-Huygens leta 2004 ni prispelo do obročkanega planeta, je bilo o Titanovi atmosferi nekaj skrivnosti.
Dr. Sarah Hörst, planetarna znanstvenica pri Johns Hopkinsu je nedavno na Twitterju delila zgodbo, kako so v zgodnjih osemdesetih letih prejšnjega stoletja opazovanja z Zemlje razkrila, da je bil ogljikov monoksid odkrit v ozračju Titana. Toda do leta 2008 kemijski modeli niso mogli pojasniti, zakaj.
V zgodnjih osemdesetih letih prejšnjega stoletja so v ozračju Titana odkrili ogljikov monoksid. Od odkritja do leta 2008. Kemijski modeli niso mogli razložiti, zakaj
- dr./prof. Sarah Hörst (@PlanetDr) 13. september 2020
'Bilo je veliko različnih teorij, a nič ni ustrezalo vsem različnim dokazom in omejitvam, ki so obstajale,' je pojasnil Hörst. A izkazalo se je, da so znanstveniki pogrešali ključno informacijo: Enceladus izstreljuje vodo v Saturnov sistem in nekaj od tega konča v Titanovi atmosferi. Gejzirji na Enceladu so bili odkriti šele leta 2005, zato tega dejstva ni bilo mogoče vključiti v kemijske modele Titana, ker ni bilo znano.
'Manj ko veš o vzdušju, težje je uporabiti model za sklepanje o tem,' je dejal Hörst, 'in bolj previdni moraš biti pri tem, kako ga uporabljaš.' (Kar bi lahko veljalo tudi za nedavne novice o možnih znakih življenja v Venerinem ozračju).
Cassinijeva slika Titana, obdelana s kalibriranimi rdečimi, zelenimi in modrimi filtri. Na zgornjih atmosferskih meglicah so bile narejene lahke kontrastne izboljšave. Posneto 1. februarja 2016. Zasluge: NASA/JPL-Caltech/SSI/CICLOPS/Kevin M. Gill
Za več osupljivih slik Titana in njegove atmosfere, Kevin Gill je sestavil galerijo Titanovih slik 'kavenega madeža'.
Venera
Venera, obdelana z uporabo infrardečih in ultravijoličnih (IR1, IR2, UV1) filtriranih slik Venere, ki jih je posnel Akatsuki 5. septembra 2016. Zasluge: JAXA/ISAS/DARTS/Kevin M. Gill
Ko že govorimo o Veneri... ta nori svet je prekrit z oblaki, ki odbijajo in razpršijo sončno svetlobo, zato je Venera iz vesolja lahko videti precej svetla. Toda na površini — iz slik, ki jih je posnel Ruski pristajalci Venera ki so lahko nekaj minut zdržali tlačno atmosfero - lahko ugotovimo, da so skale različnih odtenkov sive, podobno kot kamnine na Zemlji. Toda gosta atmosfera filtrira sončno svetlobo, tako da bi bilo vse videti oranžno. Samo Sonce bi verjetno izgledalo kot svetla lisa na temnem nebu.
Površje Venere, kot ga je ujel sovjetski pristajalni stroj Venera 13 marca 1982. NASA/z dovoljenjem nasaimages.org
Venerino ozračje je sestavljeno predvsem iz ogljikovega dioksida z oblaki kapljic žveplove kisline. Gosta atmosfera ujame sončno toploto, kar ima za posledico površinske temperature, višje od 880 stopinj Fahrenheita (470 stopinj Celzija). Ozračje ima več plasti z različnimi temperaturami. Na ravni, kjer so oblaki, približno 30 milj (50 km) od površja, je približno enaka temperatura kot na površini Zemlje, in tam so odkrili fozofin.
marca
To je bil prvi sončni zahod, ki ga je rover Curiosity opazil v barvah. Barva je bila umerjena in uravnotežena za belo, da odstrani artefakte fotoaparata. Mastcam vidi barve podobno kot človeško oko, čeprav je nekoliko manj občutljiv na modro. Sam Sončev disk je videti rožnat, ker so bile vse hladnejše barve raztresene, podobno, zakaj je Sonce na Zemlji oranžno ali rdeče, ko je blizu obzorja. Opazite skalnati greben v ospredju. Zasluge: NASA/JPL-Caltech/MSSS/Texas A&M Univ.
Roverji in pristajalci na površini Marsa so posneli več posnetkov sončnih zahodov na Rdečem planetu. Ker je Mars dlje od Sonca kot Zemlja, je Sonce videti le približno dve tretjini velikosti, kot smo jo navajeni videti na našem planetu. Sončni zahod na Marsu se iz rjavkaste barve spremeni v modrikasto odtenek zaradi prahu v ozračju Marsa, ki bolj učinkovito razprši modro barvo.
NASA-in pristajalnik InSight je uporabil kamero za razmestitev instrumentov (IDC) na koncu svoje robotske roke za posnetek tega sončnega zahoda na Marsu 25. aprila 2019, 145. marsovskega dne ali sol, misije. To je bilo posneto okoli 18.30. Mars po lokalnem času.
Zasluge: NASA/JPL-Caltech
Pluton
14. julija 2015 se je NASA-ino vesoljsko plovilo New Horizons ozrlo nazaj in ujelo ta pogled ob sončnem zahodu na razgibane, ledene gore in ravne ledene ravnice, ki segajo do Plutonovega obzorja. Vidnih je več kot ducat plasti v Plutonovi sferi. Slika je bila posneta z razdalje 11.000 milj (18.000 kilometrov) do Plutona; prizorišče je 230 milj (380 kilometrov). Zasluge: NASA/JHUAPL/SwRI)
Da, tudi Pluton ima vzdušje, kar je poudarilo vesoljsko plovilo New Horizons. Le 15 minut po najbližjem približevanju Plutonu 14. julija 2015 se je New Horizons ozrla nazaj proti Soncu in ujela ta pogled skoraj sončnega zahoda na razgibane, ledene gore in ravne ledene ravnice, ki segajo do Plutonovega obzorja. Osvetlitev ozadja poudarja več kot ducat plasti meglice v Plutonovi šibki, a raztegnjeni atmosferi. Znanstveniki niso pričakovali, da bodo videli tovrstne podrobnosti, vendar je sončna svetloba, ki prehaja skozi ozračje, to omogočila.
Od blizu zadnje strani Plutona, ki so ga posneli New Horizons, prikazuje več plasti meglice v večinoma dušikovi atmosferi. Zasluge: NASA.
Drugi pogled iz New Horizons prikazuje modre meglice pritlikavega planeta, ki svetijo proti črnini vesolja. Po podatkih Nase je bila fotografija obdelana tako, da je zelo podobna barvam, ki bi jih oseba videla, če bi gledala na Pluton iz istega kota. Znanstveniki pravijo, da če bi stali na Plutonu med sončnim vzhodom in sončnim zahodom, bi verjetno s površja videli modri sončni vzhod ali sončni zahod.
Če si želite ogledati več pogledov na sončne zahode na drugih svetovih v našem sončnem sistemu, si oglejte ta zabavni videoposnetek, ki ga je ustvaril Geronimo Villanueva , planetarni znanstvenik iz Nasinega centra za vesoljske lete Goddard. Ustvaril je ta 'simulator sončnega zahoda', medtem ko je zgradil orodje za računalniško modeliranje za morebitno prihodnjo misijo na Uran. Več o tem preberite tukaj.
Za več planetarnih pogledov, Kevin Gill ima celotno galerijo planetarnih polmesecev
Naslov glavne slike: Saturnova zgornja atmosfera. Obdelano z uporabo kalibriranih ozkokotnih bližnje infrardečih (CB3) in ultravijoličnih (UV3) ter širokokotnih rdečih, zelenih in vijoličnih filtriranih slik Saturna, ki jih je posnel Cassini 17. novembra 2007. NASA/JPL-Caltech/SSI/CICLOPS/Kevin M. Gill.
