تُظهر الصورة من روفر الفرصة جزءًا من "وادي الماراثون" ، كما يبدو من الجزء الشمالي. تم التقاط الصورة بواسطة مركبة Pancam Mars في 13 مارس 2015.يمكنك معرفة الكثير عن العالم من خلال دراسة الغلاف الجوي. على سبيل المثال ، على الأرض ، تخبرنا الخصائص الضوئية للضوء الذي يمر عبر غلافنا الجوي عن تكوينه ، ومعامل الانعكاس ، والكثافة ، والمزيد. إذا كان غلافنا الجوي أرق وأقل كثافة ، فلن تكون السماء زرقاء جدًا ، ولن تكون غروب الشمس حمراء جدًا ، وعمومًا سيكون سطوع السماء أقل. على كوكب المريخ ، تبلغ كثافة الغلاف الجوي 0.7٪ من الغلاف الجوي للأرض ، لذلك حتى مع الجاذبية الأقل ، يكون الغلاف الجوي رقيقًا جدًا ورفيعًا مقارنة بغلافنا الجوي. فلماذا تبدو السماء المريخية مشرقة للغاية في الصور المستلمة من المسبار المريخ؟ هذا هو السؤال الذي يطرحه قارئنا:
نحن الفيزيائيون نعلم أن السماء تكتسب سطوعًا بسبب أشعة الشمس المنتشرة في مسألة الغلاف الجوي. يرتبط سطوع السماء ارتباطًا مباشرًا بكتلة المادة في الغلاف الجوي. لكن ما الذي نراه في الصور التي تم الحصول عليها بفضول وروح وفرصة؟ السماء مشرقة بشكل لا يصدق وجبال ضبابية بشكل لا يصدق. كيف تفسرون هذا؟
صورة الفضول الذاتي من عام 2015. هذه المركبة هي أثقل البضائع التي هبطت على سطح المريخ ، وحتى وزنها أقل من طن. ومع ذلك ، فإن جودة كاميرته كافية لرؤية سماء المريخ بنفس الألوان التي تراها العين البشرية.ليس هناك شك في أن سماء المريخ حمراء ومشرقة ، كما لا يتوقع المرء ، مجرد استقراء من الغلاف الجوي للأرض ، وتحويلها إلى أرق وأرق. أصبح هذا السؤال باستمرار موضوع نظريات المؤامرة ، لأن ما نراه على سطح المريخ يختلف تمامًا عما كنا نتوقع رؤيته هناك. ماذا يمكن أن يكون السبب؟
تطورت السمات المميزة للمريخ بسبب تاريخها الجيولوجي ، لكن لون الغلاف الجوي يعتمد إلى حد كبير على كيف ومتى وأين يمكن النظر إليه. يمكن أن يختلف من الأصفر البني إلى الأحمر والأزرق ، اعتمادًا على مجموعة من العوامل.قبل أن يتوصل خيالك إلى استنتاجات متسرعة قد يبدأ بعض الأشخاص على الفور في التفكير فيها - على سبيل المثال ، أن جميع الصور التي أصدرتها وكالة ناسا هي في الواقع صور معدلة من الأرض - دعوني أريكم صورة للأرض لم تخضع لأي تعديلات .
قاعدة التاكيد الجوية الأمريكية في العراق ، والمعروفة أيضًا باسم القاعدة الجوية TQ ، خلال عاصفة رملية على الأرضهل تذكرك هذه الصورة بالصور التي رأيتها للمريخ؟ ربما ، اعتمادًا على صور المريخ التي تتبادر إلى الذهن - وقد تعتقد أيضًا أن السماء على كوكب المريخ يجب ألا تكون صفراء ، بل حمراء.
بعبارة أخرى ، تفضل صورة مماثلة:
عاصفة رملية في صحراء غير معروفة ، مايو 2006لم يتم التقاط هذه الصور عند غروب الشمس على الإطلاق ، ولكن تم التقاطها في ظروف محددة جدًا على الأرض. أي أنها صنعت في وجود عدد كبير من الجسيمات في الغلاف الجوي. إذا كنت قد ذهبت إلى أماكن ذات محتوى عالٍ من الضباب الدخاني ، أو تلوث الهواء ، أو
حرائق الغابات التي تحترق في مكان قريب ، فيجب أن تكون قد رأيت شيئًا مشابهًا للعاصفة الرملية الصحراوية أو جو المريخ.
إذا نظرت إلى صور المريخ التي التقطها روفرز مختلف في أماكن مختلفة ، سترى أن الألوان تختلف كثيرًا.
سطح المريخ غير مضياف بشكل رهيب لأشكال الحياة المعروفة. ستبدو الجبال البعيدة والسماء مختلفة اعتمادًا على كثافة الجسيمات في الغلاف الجوي.ما سبب عدم التوافق هذا؟
تلعب العديد من العوامل دورًا هنا. تلعب كاميرات مارس روفر - التي تختلف قليلاً عن بعضها البعض - دورًا. لكن هذا ليس عاملاً رئيسيًا في تغيير اللون ؛ هناك تفسيرات مادية للاختلاف في المناظر الطبيعية والسماء. من بينها:
- كمية وكثافة الغبار في الغلاف الجوي للمريخ أثناء التصوير ؛
- الحجم المادي لجزيئات الغبار ، المتغيرة في الزمان والمكان ؛
- موقع الشمس في السماء بالنسبة للكاميرا.
يمكن أن تظهر الاختلافات في الصورة التي نراها عند النظر إلى كوكب المريخ الخصائص المراوغة ، ولكنها مهمة للغاية لهذا العالم وأجواءه.
تظهر صور هابل للمريخ ، خاصةً تلك التي تحتوي على السحب والجليد ، اللون الأزرق لهذا الجزء من العالم ، مما يشير إلى حجم جزيئات الجليد في الغلاف الجوي للمريخ.كيف ، على سبيل المثال ، كيف تبدو سماء المريخ زرقاء في بعض الأحيان؟ الصورة أعلاه ، المأخوذة من بعيد بواسطة تلسكوب هابل ، تتوافق مع ما
شاهده المريخ باس فايندر لأول مرة على السطح - السماء التي يمكن أن تغطيها غيوم الجليد المكونة من جزيئات صغيرة جدًا. ربما تكون أصغر بعشر مرات من غبار المريخ العادي ، وألف مرة أصغر من سمك شعرة الإنسان. هذه الجسيمات ، التي تكون أقل من الطول الموجي للضوء المرئي ، تظهر مشرقة في الجزء الأزرق من العالم ، ولكنها غير مرئية عمليًا في الضوء الأحمر. من هذا نتعلم درسًا علميًا مهمًا: جزيئات الجليد في سحب المريخ صغيرة للغاية.
على الأرض ، أثناء غروب الشمس أو شروقها ، تبدو السماء على الجانب المقابل للشمس ، خالية من الجسيمات ، زرقاء ، على الرغم من حقيقة أن الشمس وضواحيها تبدو حمراء. ماذا يحدث على كوكب المريخ؟
صورة واسعة لغروب الشمس على كوكب المريخ ، التقطتها المركبة سبيريت روفر عام 2005. لاحظ اللون المزرق بجوار الشمس ، وقارنه مع اللون المحمر لأجزاء أخرى من السماء.تبدو سماء المريخ بالقرب من الشمس زرقاء ، والسماء بعيدة عنها - حمراء. يبدو قرص الشمس أبيض تقريبا ، مع لون أزرق فاتح. هذا لا يرتبط بالغيوم أو الجليد ، ولكن فقط مع غبار المريخ الذي يتخلل الغلاف الجوي للكوكب. الغبار في الغلاف الجوي ، مثل غبار العواصف الرملية على الأرض ، يمتص الضوء الأزرق ، ولهذا السبب تتحول السماء إلى اللون الأحمر في الغالب. ومع ذلك ، فإن الغبار ينثر القليل من الضوء الأزرق في المنطقة المجاورة للشمس ، بسبب حجم جزيئات الغبار. إذا نظرت إلى غروب الشمس على كوكب المريخ ، كما فعل Curiosity في عام 2015 ، يمكنك رؤية التأثير البصري المذهل للشمس الزرقاء.
غروب الشمس ، المنظر من Gale Crater ؛ تم التقاط الصورة باستخدام Curiosity في 15 نيسان (أبريل) 2015لا ينظر المريخ إلى كل ما توقعناه قبل أن نصل إلى هناك ، لأنه مليء بالغبار - ليس فقط على سطح الكوكب الأحمر ، ولكن في الغلاف الجوي بأكمله. بالطبع ، تحدث العواصف الرملية في بعض الأحيان على المريخ ، مما يزيد من تعزيز هذا التأثير ، وأحيانًا تزداد كثافة الغبار أو تقل أو تنقص ، وهذا يؤثر على الصورة. ولكن هذا ليس فقط الغلاف الجوي الشفاف المألوف للأرض ؛ يتم تعليق الغبار فيه ، بسبب الأشياء البعيدة التي لا يمكن رؤيتها بشكل جيد. جزيئات الغبار على المريخ كبيرة ، فهي تمتص الضوء الأزرق بشكل أساسي ، مما يعني أن الضوء المنعكس من الجسيمات سيكون باللون الأحمر بشكل أساسي. أيضا ، بسبب العدد الكبير من الجسيمات ، ستكون سماء المريخ أكثر إشراقا مما قد يتوقعه المرء - أكثر إشراقا مما لو لم يكن هذا الغبار.
المريخ وجوها الخفي ، كما رأينا من مركبة الفضاء فايكنغ في السبعينيات. الغلاف الجوي له لون أحمر ساطع بسبب وجود غبار فيه.لم يكن علينا حتى الهبوط على كوكب المريخ لرؤية هذا: جهاز
مهمة فايكنغ ، الذي اقترب من المريخ في السبعينيات ، فحص بعناية جو المريخ من الفضاء. كان التوهج الأحمر مرئيًا بوضوح من مسافة عشرات الآلاف من الكيلومترات ، وحجب ضوءًا أكثر مما لو لم يكن هناك غبار هناك. حتى أن العلماء كانوا قادرين على فهم معادن غبار المريخ بناءً على تأثيرات امتصاص الضوء فقط. المجموع:
- تتكون غيوم المريخ من جزيئات صغيرة من الجليد.
- يوجد غبار على المريخ أكثر بكثير مما يوجد على الأرض ؛
- غبار أحمر
- يمتص أساسا الضوء الأزرق.
- ينعكس الضوء الأحمر منه بشكل رئيسي ، على خط الرؤية المباشرة للشمس ؛
- وبسبب هذا ، تبدو السماء حمراء ، والسماء القريبة من الشمس زرقاء ، والجبال البعيدة ضبابية ، والغيوم زرقاء.
لذلك ، يبدو الغلاف الجوي على كوكب المريخ تمامًا مثل هذا ، وهذا ما تؤكده الأدلة التي تم جمعها على مدى عقود. لا يمكنك تطبيق فيزياء الغلاف الجوي للأرض على المريخ والأمل في الحصول على نتيجة ذات معنى. المريخ حرفيا عالم جديد كليا.