L'image du rover Opportunity montre une partie de la «Vallée du Marathon», telle qu'elle apparaît depuis la partie nord. L'image a été prise par le rover Pancam Mars le 13 mars 2015.Vous pouvez en apprendre beaucoup sur le monde en étudiant son atmosphère. Par exemple, sur Terre, les propriétés optiques de la lumière traversant notre atmosphère nous renseignent sur sa composition, son coefficient de réflexion, sa densité, etc. Si notre atmosphère était beaucoup plus mince et moins dense, le ciel ne serait pas si bleu, les couchers de soleil ne seraient pas si rouges et, globalement, la luminosité du ciel serait moindre. Sur Mars, la densité de l'atmosphère est de 0,7% de celle de la Terre, donc même avec moins de gravité, son atmosphère est très mince et mince par rapport à la nôtre. Alors pourquoi le ciel martien semble-t-il si brillant dans les images reçues des rovers martiens? C'est la question que se pose notre lecteur:
Nous, physiciens, savons que le ciel gagne en luminosité grâce à la lumière du soleil diffusée sur la matière de l'atmosphère. La luminosité du ciel est directement liée à la masse de matière dans l'atmosphère. Mais que voit-on dans les images obtenues avec Curiosité, Esprit et Opportunité? Ciel incroyablement lumineux et montagnes incroyablement floues. Comment pouvez-vous expliquer cela?
Autoportrait de Curiosity de 2015. Ce rover est le plus lourd de tous les cargaisons qui ont atterri à la surface de Mars, et même il pèse moins d'une tonne. La qualité de son appareil photo est cependant suffisante pour voir le ciel de Mars dans les mêmes couleurs que l'œil humain le verrait.Il ne fait aucun doute que le ciel de Mars est rouge et lumineux, pas comme on pourrait s'y attendre, simplement extrapolé à partir de l'atmosphère terrestre, le transformant en un plus mince et plus mince. Cette question devient constamment l'objet de théories du complot, car ce que nous voyons à la surface de Mars est très différent de ce que nous nous attendions à y voir. Quelle pourrait être la raison?
Les caractéristiques distinctives de Mars ont évolué en raison de son histoire géologique, mais la couleur de l'atmosphère dépend grandement de la façon, du moment et de l'endroit où la regarder. Il peut varier du brun-jaune au rouge et au bleu, selon un ensemble de facteurs.Avant que votre imagination ne tire des conclusions hâtives que certaines personnes commenceront probablement immédiatement à considérer - par exemple, que toutes les photos publiées par la NASA sont en fait des photographies éditées de la Terre - permettez-moi de vous montrer une image de la Terre qui n'a subi aucune modification .
US Air Force Base Al-Takadum en Irak, également connu sous le nom d' Air Base TQ , lors d'une tempête de sable sur TerreCette photo vous rappelle-t-elle les photos que vous avez vues de Mars? Probablement, selon les images de Mars qui vous viennent à l'esprit - et vous pourriez également penser que le ciel sur Mars ne devrait pas être jaune, mais rouge.
En d'autres termes, vous préféreriez une photo similaire:
Tempête de sable dans un désert inconnu, mai 2006Ces photographies n'ont pas du tout été prises au coucher du soleil, mais elles ont été prises dans des conditions très spécifiques sur Terre. À savoir, ils ont été fabriqués en présence d'un grand nombre de particules dans l'atmosphère. Si vous êtes allé dans des endroits à forte teneur en smog, pollution de l'air ou
incendies de forêt brûlant à proximité , vous devez avoir vu quelque chose de comparable à ce à quoi ressemble une tempête de sable du désert ou une atmosphère martienne.
Si vous regardez les photos de Mars prises par différents rovers à différents endroits, vous verrez que les couleurs varient beaucoup.
La surface de Mars est terriblement inhospitalière aux formes de vie connues. Les montagnes au loin et le ciel seront différents selon la densité des particules dans l'atmosphère.Qu'est-ce qui cause ce décalage?
De nombreux facteurs jouent ici un rôle. Les caméras Mars Rover - légèrement différentes les unes des autres - jouent un rôle. Mais ce n'est pas un facteur majeur dans le changement de couleur; Il existe des explications physiques à la différence de paysage et de ciel. Parmi eux:
- La quantité et la densité de poussière dans l'atmosphère martienne pendant le tournage;
- La taille physique des particules de poussière, changeant dans le temps et l'espace;
- L'emplacement du soleil dans le ciel par rapport à la caméra.
Les variations de l'image que nous voyons en regardant Mars peuvent démontrer les propriétés insaisissables, mais extrêmement importantes de ce monde et de son atmosphère.
Les images de Mars de Hubble, en particulier celles avec des nuages et de la glace, montrent la couleur bleue de cette partie du monde, indiquant la taille des particules de glace dans l'atmosphère de Mars.Comment, par exemple, le ciel de Mars semble-t-il parfois bleu? L'image ci-dessus, prise de loin par le télescope Hubble, correspond à ce que
Mars Passfinder a vu pour la première fois à la surface - le ciel que des nuages de glace d'eau constitués de très petites particules peuvent couvrir. Ils sont peut-être dix fois plus petits que la poussière martienne ordinaire et mille fois plus petits que l'épaisseur d'un cheveu humain. Ces particules, étant inférieures à la longueur d'onde de la lumière visible, apparaissent brillantes dans la partie bleue du monde, mais sont pratiquement invisibles dans la lumière rouge. De cela, nous apprenons une leçon scientifique importante: les particules de glace dans les nuages de Mars sont extrêmement petites.
Sur Terre, au coucher ou au lever du soleil, le ciel du côté opposé au Soleil, exempt de particules, semble bleu, malgré le fait que le Soleil et ses environs soient rouges. Que se passe-t-il sur Mars?
Une photographie grand angle du coucher de soleil sur Mars, prise par le rover Spirit en 2005. Notez la couleur bleuâtre à côté du Soleil et comparez-la avec la couleur rougeâtre d'autres parties du ciel.Le ciel de Mars près du Soleil semble bleu, et le ciel loin de là - rouge. Le disque du Soleil semble presque blanc, avec une teinte bleu clair. Ceci n'est pas associé aux nuages ou à la glace, mais seulement à la poussière martienne qui imprègne l'atmosphère de la planète. La poussière dans l'atmosphère, comme la poussière des tempêtes de sable sur Terre, absorbe la lumière bleue, c'est pourquoi le ciel devient principalement rouge. Cependant, la poussière diffuse un peu de lumière bleue dans la zone à côté du soleil, en raison de la taille des particules de poussière. Si vous regardez le coucher de soleil sur Mars, comme l'a fait Curiosity en 2015, vous pouvez voir l'effet visuel incroyable du soleil couchant bleu.
Coucher de soleil, vue depuis le cratère Gale; photo prise avec Curiosity le 15 avril 2015Mars ne regarde pas du tout ce à quoi nous nous attendions avant d'y arriver, car elle est pleine de poussière - non seulement à la surface de la planète rouge, mais dans toute l'atmosphère. Bien sûr, parfois des tempêtes de sable se produisent sur Mars, renforçant encore cet effet, et parfois la densité et la quantité de poussière augmentent ou diminuent, et cela affecte l'image. Mais ce n'est pas seulement l'atmosphère transparente familière à la Terre; la poussière y est suspendue, à cause de laquelle des objets éloignés sont mal visibles. Les particules de poussière sur Mars sont grandes, elles absorbent principalement la lumière bleue, ce qui signifie que la lumière réfléchie par les particules sera principalement rouge. De plus, en raison du grand nombre de particules, le ciel de Mars sera plus brillant que ce à quoi on pourrait s'attendre - plus brillant que si cette poussière ne l'était pas.
Mars et son atmosphère subtile, vues depuis le vaisseau spatial Viking dans les années 1970. L'atmosphère a une couleur rouge vif en raison de la présence de poussière en elle.Nous n'avons même pas eu à atterrir sur Mars pour voir cela:
l' appareil de
mission Viking , qui s'est approché de Mars dans les années 1970, a soigneusement examiné l'atmosphère de Mars depuis l'espace. La lueur rouge était clairement visible à une distance de dizaines de milliers de kilomètres et bloquait plus de lumière que s'il n'y avait pas de poussière. Les scientifiques n'ont même pu comprendre la minéralogie de la poussière martienne que sur la base des effets de l'absorption de la lumière. Total:
- Les nuages de Mars sont constitués de minuscules particules de glace;
- Il y a beaucoup plus de poussière sur Mars que sur Terre;
- Rouge poussière;
- Il absorbe principalement la lumière bleue;
- La lumière rouge en est principalement réfléchie, sur la ligne de visibilité directe du Soleil;
- Pour cette raison, le ciel semble rouge, le ciel près du Soleil est bleu, les montagnes lointaines sont floues et les nuages sont bleus.
Par conséquent, l'atmosphère sur Mars ressemble exactement à cela, et cela est confirmé par des preuves recueillies au cours des décennies. Vous ne pouvez pas appliquer la physique de l'atmosphère terrestre à Mars et espérer un résultat significatif. Mars est littéralement un tout nouveau monde.