Kaip atrodo saulėlydžiai Marse?
Trumpas atsakymas: Saulėlydžiai Marse atrodo kitaip nei Žemėje. Aplink Saulę dangus gali švytėti mėlynai, o likusi dangaus dalis atrodo rausvai ruda, nes smulkios dulkės plonoje Marso atmosferoje ypatingu būdu išsklaido šviesą.
Paprasčiau tariant
Marso atmosfera yra labai reta, daugiausia sudaryta iš anglies dioksido ir daugybės mažų dulkių grūdelių. Saulėlydžio metu saulės šviesa sklinda per daugiau atmosferos ir dulkių. Dulkių dalelės išsklaido saulės šviesą taip, kad raudona šviesa nukreipiama tolyn nuo Saulės ir leidžia mėlynai šviesai keliauti link mūsų akių šalia Saulės.
Dėl to dangus šalia besileidžiančios Saulės atrodo mėlynas. Toliau nuo Saulės dangus atrodo smėlio arba rausvai rudos spalvos. Saulėlydžiai gali atrodyti švelnesni ir mažiau ryškūs nei Žemėje, nes Marso oras yra retas ir dulkėtas.
Marso kameros padarė nuotraukų, kuriose matyti ši melsvai atspalvio juosta aplink Saulę saulėlydžio metu.
Mokslinis paaiškinimas
Įvardyti dėsniai / principai: Poveikis: Šviesos sklaida dalelėmis (daugiausia Mie sklaida; Rayleigh sklaida Marse yra mažiau svarbi).
Mie sklaida įvyksta, kai dulkių dalelės yra maždaug tokio pat dydžio kaip matomos šviesos bangos. Šios dalelės skirtingai sklaido raudoną ir mėlyną šviesą. Marse dulkės linkusios stipriau sklaidyti šviesą į priekį (į vietą, kur eina šviesa).
Mėlyna šviesa (trumpesnių bangų ilgių) sklaidosi mažiau į šonus ir gali būti pernešama į priekį per dulkėtą orą link stebėtojo, žiūrinčio arti Saulės. Raudonesnė šviesa (ilgesnių bangų ilgių) sklaidosi labiau danguje, todėl likusi dangaus dalis atrodo rausvai ruda. Marso atmosfera yra daug plonesnė nei Žemės, todėl bendras sklaidos lygis yra mažesnis, o spalvos yra prislopintos nei Žemėje.
Kaip mes tai žinome: Marso marsaeigių ir nusileidimo aparatų kameros nufotografavo saulėlydžius ir prieblandos spalvas, kuriose matyti melsva sritis šalia Saulės. Laboratoriniai eksperimentai ir dulkių dalelių šviesos sklaidos fizikos modeliai atkuria tą patį mėlyno atspalvio efektą esant panašiems dalelių dydžiams ir koncentracijoms.
Kasdieniai pavyzdžiai
- Žemė: Saulėlydžiai dažnai atrodo raudoni ir oranžiniai, nes oro molekulės išsklaido mėlyną šviesą (Relio sklaida).
- Dulkėta popietė: Smulkios dulkės ar dūmai Žemėje gali pakeisti saulėlydžio spalvas, skirtingai išsklaidydami šviesą.
- Nuotraukos iš Marso marsaeigių: Vaizduose matyti melsvas švytėjimas aplink Saulę Marso saulėlydžio metu.
Praktinis bandymas
Saulėlydis su pienu vandenyje
Sauga: Nešvieskite ryškios šviesos į akis.
Priemonės
- skaidrus stiklas
- vanduo
- mažytis pieno lašelis
- žibintuvėlis arba telefono lemputė
- baltas popierius
Žingsniai
- Beveik pripildykite stiklinę vandens.
- Įlašinkite vieną mažytį pieno lašelį ir švelniai išmaišykite. Vanduo turėtų atrodyti beveik skaidrus, bet šiek tiek drumstas.
- Padėkite baltą popierių už stiklinės kaip ekraną.
- Švieskite žibintuvėliu per stiklinės šoną taip, kad spindulys eitų per drumstą vandenį link popieriaus.
- Perkelkite žibintuvėlį taip, kad žiūrėtumėte į spindulį arti šviesos šaltinio, o tada toliau. Ką rodo: Mažytės pieno dalelės išsklaido šviesą, todėl spindulys šalia šviesos atrodo melsvas, o toliau esantis švytėjimas – rausvesnis, panašiai kaip dulkėtas Marso dangus saulėlydžius šalia Saulės paverčia mėlynais.
Svarbūs žodžiai
- Mie sklaida: šviesos sklaida dalelėmis, kurių dydis yra maždaug toks pat kaip šviesos bangos; ji daugiausia siunčia šviesą į priekį.
- Raleigh sklaida: šviesos sklaida daug mažesnėmis dalelėmis arba dujų molekulėmis; ji stipriau išsklaido trumpesnių (mėlynų) bangų ilgius.
- Atmosfera: dujų sluoksnis, supantis planetą.
- Bangos ilgis: atstumas tarp šviesos bangos viršūnių; mėlynos šviesos bangos ilgis yra trumpesnis nei raudonos šviesos.
Trumpi klausimai
Ar saulėlydžiai Marse visada atrodytų mėlyni?
Ne visada; mėlynas atspalvis atsiranda, kai ore yra tinkamas dulkių kiekis ir dydis, todėl spalvos gali keistis.
Ar žmonės galėtų matyti šiuos mėlynus saulėlydžius, jei stovėtų Marse?
Taip, astronautai, dėvintys šalmus su skaidriais skydeliais, matytų spalvos pasikeitimą, nors jis gali atrodyti blankesnis nei Žemės saulėlydžiai.
Kodėl dienos dangus Marse nėra mėlynas kaip Žemės?
Dienos metu Marsas dažnai atrodo rausvai rudas, nes įprastos raudonos dulkės išsklaido šviesą kitaip nei mažytės dujų molekulės, kurios Žemės dangų padaro mėlyną.
Ar Marso saulėlydžiai gražesni nei Žemės?
„Gražu“ yra subjektyvu, bet Marso saulėlydžiai yra neįprasti: mėlyna juosta arti Saulės, o kitur dangus surūdijęs.