Kék napnyugta a vörös bolygón - a hét asztrofotója

A Spirit a vörös bolygón töltött 489. marsi nap (sol) estéjén (2005. május 10-én) panorámakamerájával látványos fotót rögzített egy marsi naplementéről. A látóhatár már beleharapott a "kékesen" nyugvó napkorongba, amelynek mérete kétharmada a Földről láthatónak. Az előtérben a Jibsheet névre keresztelt szikla körvonalai sejthetők.

Forrás: NASA/JPL/Texas A&M CornellNaplemente a Marson

Most induló, A hét csillagászati képe című sorozatunkban minden pénteken egy  szép, ugyanakkor tudományosan is hasznos felvételt mutatunk be, valamely aktuális csillagászati témához kapcsolódva.

A Földön az égbolt színeit a légkör erősen befolyásolja. A színek kialakulásában az ún. Rayleigh-szóródás játszik kulcsszerepet, amely a nagyjából fehér napfény összetevőit eltérő mértékben szórja: a szóródás mértéke a fény hullámhosszával (pontosabban annak negyedik hatványával) fordított arányban áll, azaz minél rövidebb a hullámhossz (a látható tartományban minél kékebb a fénysugár), annál több szóródik belőle. Az eredetileg fehérként indult fényből a kék nagyobb része kiszóródik a légkörben, ezért kék az ég. Ugyanakkor ha reggel vagy este nézünk a Nap felé, sokkal több vöröses fény jut a szemünkbe, mivel a kék nagy része útközben már kiszóródott. Ezért vöröses a nyugvó vagy kelő napkorong.

A Marson is hasonló a helyzet, de ott a ritka légkör miatt kevés fény tud szóródni, ami elméletileg mély ibolyaszínű, kékesfekete eget eredményezne. Ugyanakkor sok por is lebeg a légkörben, amiről visszaverődik a fény, fényessé téve a nappali égboltot. A por a benne lévő vasoxidok miatt vöröses színű, a szemcsék ezért elsősorban a vöröses árnyalatokat verik vissza. A marsi égbolt így rózsaszínű napközben. Itt tehát nem fényszóródással, hanem fényvisszaverődéssel találkozunk.

A látvány napnyugta és napkelte környékén megváltozik, ekkor előtűnik a Nap körüli halvány kék derengés. Utóbbit szintén a por hozza létre, de nem a fényvisszaverődés, hanem a fényszóródás révén. Ekkor a porszemcsék mérete már fontosabb szerepet játszik, mint a színük. A porszemek egy meghatározott mérettartományban a fentiekhez hasonlóan előszeretettel szórják a kék színt. Mivel a lebegő por általában apró szemcséket tartalmaz, sok kék színt szór. Amikor a fény hosszú utat tesz meg a poros légrétegen át - tehát ha a Nap közel van a látóhatárhoz -, kékes udvar övezi. Utóbbi megpillantását az alacsony napállás is segíti, mivel csillagunk gyengülő fénye ekkor már nem nyomja el a halvány kékes derengést. Ez okozza a vörös bolygó kék naplementéit.

Ha ekkor a Marson állnánk, fura látvány tárulna elénk: a szóródás miatt kékes udvar övezi a Napot, az ég más részei viszont a vörös porról visszavert, főleg vörös szín miatt halvány rózsaszínen tündökölnek. Amikor nagyon sok por van magasan a Mars légkörében, a naplemente utáni vagy napfelkelte előtti szürkület (illetve pirkadat) hosszúra nyúlik: több mint két órán keresztül is tarthat, mivel a látóhatár alatti Nap sugarai is még sokáig megvilágítják a magasan lebegő anyagot.

Marsbéli naplemente, ahogy a Spirit panorámakamerája megörökítette. A 750, 530 és 430 nm-es szűrőkkel készített kép látványa közel áll ahhoz, amit egy ember látna a vörös bolygón állva. (A kép nagyméretű változata, fotó: NASA/JPL/Texas A&M Cornell)

A fentihez hasonló képeknek esztétikai értékük mellett tudományos hasznuk is van. A szakemberek az alacsony napállásnál készült képek alapján a légkörben lebegő por magasság szerinti eloszlására, sűrűségére következtetnek.