Tiedemiehet ovat oppineet paljon aurinkokuntamme eri maailmojen ilmakehistä yksinkertaisesti planeettojen auringonnousuista tai -laskuista. Ilmakehän sumun läpi virtaava auringonvalo voidaan erottaa sen komponenttiväreiksi spektrien luomiseksi, aivan kuten prismat tekevät auringonvalon kanssa. Spekreistä tähtitieteilijät voivat tulkita valon mittauksia paljastaakseen ilmakehän kemiallisen koostumuksen.
Auringonnousun ja -laskun aikaan auringonsäteet virtaavat ilmakehän paksumman kerroksen läpi vinossa kulmassa ja tarjoavat enemmän yksityiskohtia ja tietoja – ja joskus väripurskeen valon sironnasta, jota kutsutaan Rayleigh-sironnaksi.
Kiitos avaruusaluksillemme kiertoradalla tai eri maailmojen pinnalla, meillä on eturivin istuin, jossa voimme tarkkailla auringonnousua tai -laskua ikään kuin olisimme itse paikalla – lisäetuina on koneessa olevat instrumentit, jotka näkevät ihmisille näkymättömillä aallonpituuksilla. silmät.
Aamunkoitto tai yön tulo näyttää erilaiselta jokaisella planeetalla sen vuoksi, miten auringonvalo on vuorovaikutuksessa planeetan ilmakehän kanssa. Mutta on myös yhtäläisyyksiä. Katso johtokuvaamme, joka on Cassini-avaruusaluksen valokuva Saturnuksen yläilmakehän kerroksista.
Huijattiinko sinua? Se näyttää paljon maapallon ilmakehältä. Cassini-kuvan on käsitellyt kuvankäsittelyguru Kevin Gill, ja se kiinnitti huomiomme, koska se muistuttaa usein nähtyä kuvaa avaruussukkulasta, jonka taustalla ovat Maan ilmakehän kerrokset.
Avaruussukkula Endeavour on Maan raajassa, kun se lähestyy ISS:ää ennen telakointia. Kiitos: NASA
'Juuri tätä kuvaa ajattelin, kun käsittelin Saturnuksen kuvaa', Gill sanoi ja lisäsi, että hänellä on huomautus Saturnuksen kuvasta. 'Minulla ei ole suurinta luottamusta siihen, että sain värin ja kohdistuksen 100-prosenttisesti oikein, ja koska se on väärä väri, koska se käyttää aallonpituuksia, jotka vaihtelevat lähi-infrapunasta (0,938 mikronia) ultraviolettiin (0,338 mikronia). Joten en ole varma, että tämä kuva on muuta kuin kaunis kuva, ennen kuin se saa tieteellistä analyysiä ja korjausta.'
Mutta aivan kuten kaikki kuvat avaruudesta, kuten Hubble-avaruusteleskoopista, värit eivät itse asiassa ole 'oikeita' eivätkä 'vääriä' värejä, vaan edustavat kuvien kohteena olevia fyysisiä prosesseja. Kuvankäsittelyohjelmien suorittama käsittely on paras tapa esittää yhdessä kuvassa mahdollisimman paljon tiedoissa olevaa tietoa. ( Lue artikkelimme maan ulkopuolisen valokuvauksen taiteesta.)
Mutta Kevinin kuva on upea näkymä renkaan planeetan ilmakehän huipulla oleviin kerroksiin, ja se vain 'tuntuu' siltä, että Saturnuksella on ainakin joitain yhtäläisyyksiä ja hän tutustuu omaan Maahan. Tiedämme kuitenkin, että kuten muuallakin planeetalla, Saturnuksen ilmapiiri Se koostuu noin 75 % vedystä ja 25 % heliumista, ja siinä on pieniä määriä muita aineita, kuten vesijäätä ja metaania.
Titan
Titan ja sen tunnelma, väärä väri. Käsitelty käyttämällä Cassinin 21. toukokuuta 2012 ottamia kalibroituja lähi-infrapuna (CB1), vihreä ja sininen suodatettuja kuvia Titanista.
NASA/JPL-Caltech/SSI/CICLOPS/Kevin M. Gill
Saturnuksen kuu Titan on aurinkokunnan ainoa satelliitti, jolla tiedetään olevan mitattavissa oleva ilmakehä, ja se koostuu enimmäkseen typestä (noin 95 prosenttia) ja metaanista (noin 5 prosenttia). Korkealla Titanin ilmakehässä metaani- ja typpimolekyylit hajoavat Auringon ultraviolettivalo ja Saturnuksen magneettikentässä kiihdytetyt korkeaenergiset hiukkaset. Jotkut tämän halkeamisen tuottamat yhdisteet luovat eräänlaisen savusumun – paksun, oranssinvärisen sumun, joka tekee kuun pinnasta vaikeasti näkemisen avaruudesta.
Ja ennen kuin Cassini-Huygens-avaruusalus saapui rengasmalle planeetalle vuonna 2004, Titanin ilmakehässä oli hieman mysteeriä.
Johns Hopkinsin planeetatieteilijä tohtori Sarah Hörst jakoi äskettäin Twitterissä tarinan, kuinka 1980-luvun alussa maapallolta tehdyt havainnot paljastivat, että Titanin ilmakehästä löydettiin hiilimonoksidia. Mutta vuoteen 2008 asti kemian mallit eivät pystyneet selittämään miksi.
1980-luvun alussa Titanin ilmakehästä löydettiin hiilimonoksidia. Löydöstä vuoteen 2008. Kemialliset mallit eivät voineet selittää miksi
- Dr./Prof. Sarah Hörst (@PlanetDr) 13. syyskuuta 2020
'Oli monia erilaisia teorioita, mutta mikään ei sopinut kaikkiin olemassa oleviin todisteisiin ja rajoituksiin', Hörst selitti. Mutta käy ilmi, että tutkijoilta puuttui keskeinen tieto: Enceladus ampuu vettä Saturnuksen järjestelmään ja osa siitä päätyy Titanin ilmakehään. Enceladuksen geysirit löydettiin vasta vuonna 2005, joten tätä tosiasiaa ei voitu sisällyttää Titanin kemiallisiin malleihin, koska sitä ei tiedetty.
'Mitä vähemmän tunnet ilmakehästä, sitä vaikeampaa on käyttää mallia tehdäkseen siitä johtopäätöksiä', Hörst sanoi, 'ja sitä tarkempi sinun on oltava sen käytössä.' (joka saattaa koskea myös viimeaikaiset uutiset mahdollisista elämän merkeistä Venuksen ilmakehässä).
Cassini-kuva Titanista, käsitelty käyttämällä kalibroituja punaisia, vihreitä ja sinisiä suodattimia. Kevyitä kontrasteja parannettiin ilmakehän ylemmissä sumuissa. Otettu 1. helmikuuta 2016. Kiitos: NASA/JPL-Caltech/SSI/CICLOPS/Kevin M. Gill
Jos haluat lisää upeita kuvia Titanista ja sen tunnelmasta, Kevin Gill on koonnut gallerian 'kahvitahroista' Titan-kuvista.
Venus
Venus, käsitelty käyttämällä infrapuna- ja ultraviolettisäteilyä (IR1, IR2, UV1) suodatettuja kuvia Venuksesta, jotka Akatsuki otti 5. syyskuuta 2016. Luotto: JAXA/ISAS/DARTS/Kevin M. Gill
Venuksesta puheen ollen… tätä hullua maailmaa peittävät pilvet, jotka heijastavat ja hajottavat auringonvaloa, joten avaruudesta Venus voi näyttää melko kirkkaalta. Mutta pinnalla - kuvan ottamista kuvista Venäläiset Venera-laskeutujat jotka kestivät murskaavan ilmakehän muutaman minuutin – voimme todeta, että kivet ovat harmaan eri sävyjä, aivan kuten maapallon kivet. Mutta paksu ilmapiiri suodattaa auringonvalon niin, että kaikki näyttäisi oranssilta. Aurinko itse näyttäisi todennäköisesti vaalealta pisteeltä sumealla taivaalla.
Venuksen pinta Neuvostoliiton Venera 13 -laskeutujan vangittuna maaliskuussa 1982. NASA / nasaimages.orgin lupa
Venuksen ilmakehä koostuu pääasiassa hiilidioksidista ja rikkihappopisaroiden pilviä. Paksu ilmakehä vangitsee Auringon lämmön, mikä johtaa yli 880 Fahrenheit-asteen (470 celsiusasteen) pintalämpötilaan. Ilmakehässä on useita kerroksia, joiden lämpötila vaihtelee. Pilvien tasolla, noin 50 kilometriä pinnasta, lämpötila on suunnilleen sama kuin maan pinnalla, ja sieltä fosfiini löydettiin.
maaliskuuta
Tämä oli ensimmäinen Curiosity-mönkijän havaitsema värillinen auringonlasku. Väri on kalibroitu ja valkotasapainotettu kameran artefaktien poistamiseksi. Mastcam näkee värit paljon samalla tavalla kuin ihmissilmä, vaikka se on hieman vähemmän herkkä siniselle. Auringon kiekko itsessään näyttää vaaleanpunaiselta, koska kaikki viileämmät värit ovat hajallaan, samoin kuin miksi Aurinko Maan päällä näyttää oranssilta tai punaiselta lähellä horisonttia. Huomaa kivinen harju etualalla. Kiitokset: NASA/JPL-Caltech/MSSS/Texas A&M Univ.
Marsin pinnalla olevat kulkijat ja laskeutujat ovat ottaneet useita kuvia auringonlaskuista Punaisella planeetalla. Koska Mars on kauempana Auringosta kuin Maa, Aurinko näyttää vain noin kaksi kolmasosaa koosta, jonka olemme tottuneet näkemään planeetallamme. Marsin auringonlasku muuttuu ruskeasta sinertäväksi Marsin ilmakehän pölyn seurauksena, joka hajottaa sinistä väriä tehokkaammin.
NASAn InSight-laskeutuja käytti robottivartensa päässä olevaa Instrument Deployment Camera (IDC) -kameraa tämän auringonlaskun kuvaamiseen Marsissa 25. huhtikuuta 2019, lennon 145. Marsin päivänä. Tämä on otettu noin klo 18.30. Mars paikallista aikaa.
Kiitos: NASA/JPL-Caltech
Pluto
14. heinäkuuta 2015 NASAn New Horizons -avaruusalus katsoi taaksepäin ja ikuisti tämän auringonlaskua lähellä olevan näkymän karuista, jäisistä vuorista ja tasaisista jäätasangoista, jotka ulottuvat Pluton horisonttiin. Näkyviä on yli tusina kerrosta Pluton pallolla. Kuva on otettu 11 000 mailin (18 000 kilometrin) etäisyydeltä Plutoon; kohtaus on 230 mailia (380 kilometriä). Kiitos: NASA/JHUAPL/SwRI)
Kyllä, Plutolla on myös ilmapiiri, jota New Horizons -avaruusalus korosti. Vain 15 minuuttia lähimmän Pluton lähestymisen jälkeen 14. heinäkuuta 2015 New Horizons katsoi taaksepäin kohti aurinkoa ja ikuisti tämän auringonlaskun tuntuisen näkymän karuista, jäisistä vuorista ja tasaisista jäätasangoista, jotka ulottuvat Pluton horisonttiin. Taustavalo korostaa yli tusinaa usvakerrosta Pluton hauraassa, mutta hajaantuneessa ilmapiirissä. Tiedemiehet eivät odottaneet näkevänsä tämän tyyppisiä yksityiskohtia, mutta ilmakehän läpi virtaava auringonvalo teki sen mahdolliseksi.
New Horizonsin ottamassa lähikuvassa Pluton takaosasta näkyy useita sumukerroksia sen pääosin typen ilmakehässä. Kiitos: NASA.
Toinen näkymä New Horizonsista näyttää kääpiöplaneetan sinisiä sumuja loistamassa avaruuden mustaa vasten. NASAn mukaan valokuva on käsitelty muistuttamaan läheisesti niitä värejä, joita ihminen näkisi katsoessaan Plutoa samasta kulmasta. Tiedemiehet sanovat, että jos seisot Plutolla auringonnousun ja auringonlaskun aikana, näkisit todennäköisesti sinisen auringonnousun tai auringonlaskun pinnasta.
Jos haluat nähdä lisää auringonlaskunäkymiä aurinkokuntamme muissa maailmoissa, katso tämä hauska video, jonka on luonut Geronimo Villanueva , planeettatieteilijä NASAn Goddard Space Flight Centeristä. Hän loi tämän 'auringonlaskun simulaattorin' rakentaessaan tietokonemallinnustyökalua mahdollista tulevaa Uranuksen tehtävää varten. Lue siitä lisää täältä.
Lisää planeettanäkymiä: Kevin Gill on täydellinen galleria planeetan puolikuuista
Pääkuvan kuvateksti: Saturnuksen yläilmakehä. Käsitelty käyttämällä kalibroituja kapeakulmaisia lähi-infrapuna (CB3) ja ultravioletti (UV3) sekä laajakulmaisia punaisia, vihreitä ja violetteja kuvia Saturnuksesta, jotka Cassini on ottanut 17. marraskuuta 2007. NASA/JPL-Caltech/SSI/CICLOPS/Kevin M. Gill.