Wenn wir daran denken, andere Planeten und Himmelskörper zu erkunden, neigen wir dazu, uns auf die großen Fragen zu konzentrieren. Wie würden Astronauten dort leben, wenn sie nicht arbeiten? Welche Strategien und Technologien wären erforderlich, damit die Menschen langfristig dort sind? Wie könnten sich die Schwerkraft, die Umwelt und die Strahlung auf Menschen auswirken, die Orte wie den Mond, den Mars und andere Körper zu ihrem Zuhause machen? Wir neigen dazu, die einfachen Dinge zu übersehen…
Wie wird es zum Beispiel sein, in den Himmel zu schauen? Wie werden die Erde, die Sterne und jeder Mond in der Umlaufbahn erscheinen? Und wie wird es aussehen, den Sonnenuntergang zu beobachten? Dies sind Dinge, die wir hier auf der Erde für selbstverständlich halten und nicht wirklich darüber nachdenken. Aber dank der NASA haben wir jetzt ein Tool, das simuliert welche Sonnenuntergänge aussehen würde wie von anderen Körpern im Sonnensystem – von der höllischen Oberfläche der Venus bis zur dichten Atmosphäre des Uranus.
Diese Simulation wurde erstellt von Geronimo Villanueva , ein Planetenwissenschaftler der NASA Goddard Space Flight Center der es entwickelt hat, während er an einem Computermodellierungstool für mögliche Missionen zu Uranus arbeitete, an das die NASA in naher Zukunft eine Sonde schicken möchte. Wenn eine solche Mission stattfindet, würde die Sonde in die Atmosphäre von Uranus absteigen und dieses Werkzeug verwenden, um Spektren zu erhalten und ihre Zusammensetzung zu bestimmen.
Wie Sie sehen können, vergleicht Villaneuvas Simulation, wie ein Sonnenuntergang auf verschiedenen Welten mit der Erde als „Kontrollgruppe“ aussehen würde, sowohl während einer klaren Nacht als auch bei trübem Himmel. Im Gegensatz dazu erscheint ein uranischer Sonnenuntergang als ein sattes azurblaues Leuchten am Himmel, das allmählich zu einem tiefen Blau wird, wenn die Sonne am Horizont versinkt. Diese Farbe wird durch die Wechselwirkung des Sonnenlichts mit der Atmosphäre des Uranus verursacht, die reich an Wasserstoff, Helium und Methan ist.
Diese Gase absorbieren die längeren Wellenlängen des Spektrums (rot, orange und gelb) und die kürzerwelligen Photonen (blau und grün), um zu streuen und mit anderen Molekülen in der Atmosphäre zu kollidieren. Dies ist vergleichbar mit dem, was an einem klaren Tag in der Erdatmosphäre passiert, wo Licht gestreut wird, wenn es mit unserer Atmosphäre interagiert. In diesem Fall werden blaue Photonen mit kürzerer Wellenlänge stärker gestreut, wodurch der Himmel blau erscheint.
Währenddessen erscheint eine Sonnenuntergang-Venus (ein kytherischer Sonnenuntergang!) als trübes Gelb, das sich allmählich in ein tiefes Braun verwandelt, wenn die Sonne am Horizont versinkt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Sonnenlicht die extrem dichte und giftige Atmosphäre der Venus nur schwer durchdringen kann, die überwiegend aus Kohlendioxid mit Spuren von Stickstoff und anderen Gasen besteht.
Ähnliches erlebt der Mars mit einem verschwommenen graubraunen Himmel und einem intensiven Leuchten, das den Horizont erreicht. Wenn Sie genau hinschauen, sehen Sie auch, wie die Sonne blau erscheint, kurz bevor sie unter dem Horizont versinkt. Dies ist ein vertrauter Anblick für Anhänger der Gelegenheit und nachfolgende Rover-Missionen, die Zeugen einer blauer Sonnenuntergang auf dem Mars mehr als einmal.
Sonnenuntergang vom Mars Curiosity Rover am 15. April 2015 vom Krater Gale aus fotografiert. Die vier hier nacheinander gezeigten Bilder wurden über einen Zeitraum von 6 Minuten und 51 Sekunden mit dem linken Auge der Mastcam des Rovers aufgenommen. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech
Schließlich gibt es Titan, wo die Atmosphäre ein tiefes und verschwommenes Orange erscheint (genau wie es aus dem Weltraum erscheint), das sich in ein tiefes Braun verwandelt, wenn die Sonne in Richtung Horizont sinkt. Diese Farbe und das verschwommene Aussehen sind auf die ungewöhnliche Atmosphäre von Titan zurückzuführen, die überwiegend aus Stickstoff (95%) besteht und hohe Konzentrationen an Methan und anderen kohlenstoffreichen organischen Molekülen enthält.
Um die Genauigkeit dieses Tools zu überprüfen, simulierte Villanueva bekannte Himmelsfarben von Uranus und anderen Welten. Die Animationen zeigen Himmelsansichten, die imitieren, wie es wäre, mit einem Superweitwinkelobjektiv von der Oberfläche eines anderen Körpers nach oben zu schauen. Die teilweise gegen Ende auftretenden Lichthöfe werden durch die Streuung des Lichts an Partikeln, einschließlich Staub oder Nebel, erzeugt, die in bestimmten Atmosphären schweben.
Diese Simulationen sind jetzt Teil der Planetarer Spektrumgenerator , ein beliebtes Online-Tool, das von Villaneuva und seinen Kollegen bei NASA Goddard entwickelt wurde (mit dem die folgende Animation erstellt wurde). Mit diesem Generator können Wissenschaftler replizieren, wie Licht durch die Atmosphären von Planeten, Monden, Kometen und sogar Exoplaneten gestreut wird, wodurch sie deren Zusammensetzung messen können.
Aber für den Rest von uns dient es dazu, zu veranschaulichen, wie es aussehen könnte, aus einer fremden Landschaft aufzublicken. Die Welt mag fremd sein und ihr Himmel eine andere Farbe, aber was da ist, ist uns immer noch vertraut.
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