Действительно ли Марс красный – раскрываем тайну цвета планеты

Михаил Года

Основные тезисы

Марс выглядит красным из-за наличия оксида железа на его поверхности, но на самом деле имеет рыжевато-коричневый оттенок с различными цветовыми вариациями.
Фотографии в инфракрасном и ультрафиолетовом спектрах раскрывают новые детали марсианского ландшафта и помогают ученым изучать его атмосферу и поверхность.
На полюсах Марса есть ледяные шапки из замерзшей воды и углекислого газа, которые меняют размер в зависимости от сезонов.
Новые методы исследования за пределами видимого спектра открывают дополнительную информацию о Марсе и других космических объектах.

Действительно ли Марс красный? / ESA/DLR/FU Berlin

Марс издавна привлекал внимание человечества своим загадочным красным оттенком, за что и получил название "красная планета". Но действительно ли он такой красный, как кажется на первый взгляд, и почему его цвет выглядит по-разному через телескопы? Разбираемся в этом вопросе с научной точки зрения, опираясь на современные исследования.

Оригинальная статья была опубликована в The Conversation, а далее переведена и адаптирована для читателей 24 Канала.

Почему Марс выглядит красным?

Еще с античных времен люди замечали красный оттенок Марса на ночном небе. Римляне даже назвали планету в честь своего бога войны, ведь ее цвет ассоциировался с кровью. На самом же деле этот красный оттенок объясняется наличием оксида железа, или ржавчины, в породах и пыли, покрывающих поверхность Марса.

Ржавчина на поверхности металла имеет вид марсианского ландшафта / Фото Flickr, CC BY-NC-SA

Интересно, что кровь человека также красная из-за сочетания железа и кислорода в молекуле гемоглобина, поэтому древнее сравнение Марса с кровью имело определенную логику. Ржавчина, которую мы часто видим на Земле, также имеет подобный рыжеватый цвет.

Как выглядит Марс с близкого расстояния?

Если внимательно рассмотреть снимки Марса, сделанные марсоходами, становится понятно, что планета не является сплошь красной. Ее поверхность ближе к рыжевато-коричневому или бежевому оттенку. Например, первые фотографии, полученные с аппарата Viking в 1976 году – первого космического корабля, успешно приземлившегося на Марс, – показывают почву, покрытую слоем оранжевой пыли, похожей на ржавчину, а последние фото Perseverance демонстрируют, что Марс выглядит по разному в зависимости от места и погоды.

Марс в объективе Perseverance / Фото NASA

Еще один снимок Марса сделанный Perseverance / Фото NASA

Кроме того, на полюсах Марса расположены белые ледяные шапки, состоящие из замерзшей воды, подобной земному льду, но покрытые слоем замерзшего углекислого газа, известного как сухой лед. Этот сухой лед быстро испаряется под действием солнечного света и снова нарастает в темноте, из-за чего размер ледяных шапок меняется в зависимости от марсианских сезонов.

Полюса Марса более похожи на земные / Фото NASA

Марс за пределами видимого света

Марс излучает свет не только в видимом спектре, но и в диапазонах, которые человеческий глаз не воспринимает, но которые ученые могут измерять с помощью специальных камер на телескопах. Свет можно рассматривать как волны или как поток частиц, называемых фотонами, энергия которых зависит от цвета. Например, синие и фиолетовые фотоны имеют больше энергии, чем оранжевые или красные.

Ультрафиолетовые фотоны, которые содержатся в прямом солнечном свете, имеют еще большую энергию и могут повреждать клетки организма, поэтому от них защищаются солнцезащитными кремами. Инфракрасные фотоны, наоборот, имеют меньшую энергию и не нуждаются в специальной защите.

Именно на этом принципе работают некоторые приборы ночного видения, которые улавливают инфракрасный свет. Ученые используют подобные камеры для создания изображений Марса в инфракрасном спектре, добавляя "искусственные цвета" (false colors), чтобы облегчить анализ, ведь эти оттенки невидимы для человеческого глаза.

Сравнивая изображения в видимом и инфракрасном спектрах, можно заметить одинаковые детали поверхности, в частности ледяные шапки, которые видны в обоих диапазонах. Космический аппарат NASA MAVEN, запущен в 2013 году, даже сделал снимки Марса в ультрафиолетовом свете, что позволило по-новому взглянуть на поверхность планеты и ее атмосферу.

Снимок Hubble Марса в двух диапазонах / Фото NASA

Новые способы исследования Марса

Каждый тип изображения раскрывает новые детали о марсианском ландшафте, помогая ученым отвечать на вопросы о формировании планеты, продолжительность вулканической активности, происхождение атмосферы и наличие жидкой воды в прошлом.

Астрономы постоянно ищут новые методы создания изображений за пределами видимого спектра, используя радиоволны, микроволны, рентгеновские и гамма-лучи. Каждый диапазон спектра открывает дополнительную информацию о космических объектах.