Když přemýšlíme o zkoumání jiných planet a nebeských těles, máme tendenci se soustředit na velké otázky. Jak by tam žili astronauti, když nepracují? Jaké strategie a technologie by byly potřeba, aby tam lidé byli dlouhodobě? Jak by mohla gravitace, prostředí a radiace ovlivnit lidi, kteří se rozhodnou vytvořit domov na místech, jako je Měsíc, Mars a další tělesa? Máme tendenci přehlížet jednoduché věci…
Jaké to bude například dívat se nahoru na oblohu? Jak se objeví Země, hvězdy a jakýkoli měsíc na oběžné dráze? A jak to bude vypadat při pohledu na západ slunce? To jsou věci, které zde na Zemi považujeme za samozřejmé a ve skutečnosti o nich příliš nepřemýšlíme. Ale díky NASA nyní máme nástroj, který simuluje jaké západy slunce bude vypadat jako z jiných těles ve Sluneční soustavě – od pekelného povrchu Venuše po hustou atmosféru Uranu.
Tuto simulaci vytvořil Geronimo Villanueva , planetární vědec z NASA Goddard Space Flight Center který jej vyvinul při práci na počítačovém modelovacím nástroji pro možné mise na Uran, na který NASA v blízké budoucnosti zvažuje vyslat sondu. Pokud a kdy se taková mise uskuteční, sonda by sestoupila do atmosféry Uranu a použila tento nástroj k získání spekter a určení jeho složení.
Jak můžete vidět, Villaneuvova simulace porovnává, jak by západ slunce vypadal na různých světech pomocí Země jako „kontrolní skupiny“, a to jak během jasné noci, tak při zamlžené obloze. Naproti tomu uranský západ slunce se na obloze jeví jako bohatá azurová záře, která se postupně stává tmavě modrou, jak slunce klesá k obzoru. Tato barva je způsobena interakcí slunečního světla s atmosférou Uranu, která je bohatá na vodík, helium a metan.
Tyto plyny absorbují delší vlnové délky spektra (červená, oranžová a žlutá) a fotony s kratší vlnovou délkou (modré a zelené), aby se rozptýlily a srazily se s jinými molekulami v atmosféře. Je to podobné tomu, co se děje v zemské atmosféře za jasného dne, kde se světlo při interakci s naší atmosférou rozptyluje. Když k tomu dojde, modré fotony s kratší vlnovou délkou jsou rozptýleny více, což způsobí, že se obloha jeví jako modrá.
Mezitím se západ Venuše (cytherský západ slunce!) jeví jako mlhavá žlutá, která se postupně mění v tmavě hnědou, jak Slunce klesá k obzoru. Je to důsledek toho, že sluneční světlo obtížně proniká do extrémně husté a toxické atmosféry Venuše, která se skládá převážně z oxidu uhličitého se stopami dusíku a dalších plynů.
Mars zažívá něco podobného, s mlhavou šedohnědou oblohou a intenzivní září, když dosáhne obzoru. Když se podíváte pozorně, uvidíte také, jak se Slunce jeví jako modré těsně předtím, než klesne pod horizont. Toto je známý pohled pro následovníky Příležitost a následné mise roverů, které byly svědky a modrý západ slunce na Marsu při více než jedné příležitosti.
Západ slunce vyfotografovaný z kráteru Gale roverem Mars Curiosity 15. dubna 2015. Čtyři snímky zobrazené v sekvenci byly pořízeny v rozmezí 6 minut a 51 sekund pomocí levého oka Mastcam roveru. Poděkování: NASA/JPL-Caltech
Konečně je tu Titan, kde se atmosféra jeví jako hluboká a mlhavá oranžová (přesně jak se zdá z vesmíru), která se mění v tmavě hnědou, jak slunce klesá k obzoru. Tato barva a mlhavý vzhled jsou způsobeny neobvyklou atmosférou Titanu, která se skládá převážně z dusíku (95 %) a obsahuje vysoké koncentrace metanu a dalších organických molekul bohatých na uhlík.
Pro ověření přesnosti tohoto nástroje Villanueva simuloval známé barvy nebe Uranu a dalších světů. Animace ukazují pohledy na celou oblohu, které napodobují, jaké by to bylo dívat se nahoru z povrchu jiného těla pomocí superširokoúhlého objektivu. Světelné halo, které se objevují v některých případech ke konci, jsou produkovány způsobem, jakým je světlo rozptylováno částicemi, včetně prachu nebo mlhy, které jsou suspendovány v atmosféře.
Tyto simulace jsou nyní součástí Generátor planetárního spektra , populární online nástroj vyvinutý Villaneuvou a jeho kolegy z NASA Goddard (který byl použit k výrobě níže uvedené animace). Tento generátor umožňuje vědcům replikovat, jak se světlo rozptyluje v atmosférách planet, měsíců, komet a dokonce i exoplanet, což jim umožňuje měřit jejich složení.
Nám ostatním ale slouží k ilustraci toho, jak by to mohlo vypadat, když se vzhlédneme z mimozemské krajiny. Svět je možná zvláštní a jeho nebe má jinou barvu, ale to, co tam je, je nám stále známé.
Další čtení: NASA