Wenn wir schöne Bilder der Planeten unseres Sonnensystems betrachten, ist es wichtig zu beachten, dass wir nicht immer genau betrachten. Vor allem was ihr Aussehen betrifft, können diese Darstellungen manchmal verändert oder erweitert werden. Dies ist eine gängige Praxis, bei der Filter oder Farbverbesserungen verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Planeten und ihre Merkmale klar und erkennbar sind.
Wie sehen die Planeten des Sonnensystems genau aus, wenn wir all die zusätzlichen Tricks wegnehmen? Wenn wir sie aus dem Weltraum fotografieren würden, ohne Farbverbesserung, Bildretusche und andere Methoden, um ihre Details hervorzuheben, wie wären ihre wahren Farben und Erscheinungen? Wir wissen bereits, dass die Erde einer blauen Murmel ähnelt, aber was ist mit den anderen?
Einfach ausgedrückt hängt die Farbe jedes Planeten in unserem Sonnensystem stark von seiner Zusammensetzung ab. Wenn es ein terrestrischer Planet – d.h. aus Mineralien und Silikatgesteinen zusammengesetzt – dann wird es wahrscheinlich grau sein oder das Aussehen oxidierter Mineralien annehmen. Gleichzeitig spielen die Atmosphären des Planeten eine große Rolle – d. h. wie sie das Sonnenlicht reflektieren und absorbieren, bestimmt, welche Farben sie einem externen Beobachter präsentieren.
Das Vorhandensein einer Atmosphäre kann auch bestimmen, ob es auf der Oberfläche des Planeten Vegetation oder warmes, fließendes Wasser gibt oder nicht. Wenn wir jedoch über Gas- oder Eisriesen , dann hängt die Farbe des Planeten davon ab, aus welchen Gasen er besteht, wie sie Licht absorbieren und welche näher an der Oberfläche sind. All dies kommt bei der Beobachtung der Planeten unseres Sonnensystems ins Spiel.
Der Planet Merkur, aufgenommen von der Raumsonde MESSENGER. Bildnachweis: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington
Quecksilber:
Quecksilber Es ist schwierig, gute Bilder von diesem Planeten zu machen, und das aus offensichtlichen Gründen. Aufgrund der Nähe zur Sonne ist es hier auf der Erde praktisch unmöglich, mit bodengestützten Instrumenten klare Bilder aufzunehmen. Infolgedessen wurden die einzigen anständigen Fotos, die wir von diesem Planeten haben, von Raumfahrzeugen aufgenommen, insbesondere von Missionen wie Seemann 10 , und die neuere BOTE Sonde.
Die Oberfläche von Merkur ist unserer sehr ähnlich Mond , da es grau, pockennarbig und mit Kratern bedeckt ist, die durch den Einschlag von Weltraumgesteinen entstanden sind. Als terrestrischer Planet besteht Merkur auch hauptsächlich aus Eisen-, Nickel- und Silikatgestein, das zwischen einem metallischen Kern und einem felsigen Mantel und einer Kruste unterschieden wird.
Quecksilber besitzt auch eine extrem dünne Atmosphäre, die aus Wasserstoff, Helium, Sauerstoff, Natrium, Kalzium, Kalium und anderen Elementen besteht. Diese Atmosphäre ist so schwach, dass Astronomen sie als Exosphäre bezeichnen, die weder Licht absorbiert noch reflektiert. Wenn wir also Merkur betrachten, egal ob von der Oberfläche oder vom Weltraum, bekommen wir eine klare Sicht auf seine Oberfläche. Und was wir gesehen haben, ist ein dunkelgrauer, felsiger Planet.
Der Planet Venus, aufgenommen von der Magellan 10-Mission. Bildnachweis: NASA/JPL
Venus:
Die Farbe von Venus , hängt dagegen stark von der Position des Betrachters ab. Obwohl die Venus auch ein terrestrischer Planet ist, hat sie eine extrem dichte Atmosphäre aus Kohlendioxid, Stickstoff und Schwefeldioxid. Dies bedeutet, dass man von der Umlaufbahn aus kaum mehr als dichte Wolken von Schwefelsäure sieht und nicht ihre Oberflächenmerkmale. Dies verleiht dem Planeten aus dem Weltraum ein gelbliches Aussehen, da die Wolke blaues Licht absorbiert.
Dieses Bild der Venus kommt zu uns dank der vielen Vorbeiflug-Missionen, die im Laufe der Jahre stattgefunden haben. Dazu gehören NASAs Weg 1und2 Missionen in den 1980er Jahren, gefolgt von den Galilei (1990), Magellan (1994) und die NASA/ESA Cassini – Huygens Mission in den 1990er Jahren. Seit dieser Zeit ist dieBOTESonde flog 2006 auf ihrem Weg zum Merkur an der Venus vorbei, während die ESA Venus-Express April 2006 in die Umlaufbahn um die Venus eingetreten.
Der Blick vom Boden ist jedoch eine andere Geschichte. Als terrestrischer Planet ohne Vegetation oder natürliche Gewässer sieht die Oberfläche der Venus sehr zerklüftet und felsig aus. Die ersten Bilder der Venusoberfläche stammen aus der Sowjetzeit JakobsmuschelSonden , aber die wahre Farbe war schwer zu erkennen, da die Atmosphäre der Venus blaues Licht herausfiltert.
Die Oberflächenzusammensetzung (die bekanntermaßen reich an magmatischem Basalt ist) würde jedoch wahrscheinlich zu einem gräulichen Aussehen führen. In dieser Hinsicht ähnelt die Oberfläche der Venus dem von Merkur und dem Mond der Erde.
Die Erde wurde am 6. Juli 2015 aus einer Entfernung von einer Million Meilen von einer wissenschaftlichen Kamera der NASA an Bord der Raumsonde Deep Space Climate Observatory gesehen. Credits: NASA
Erde:
Die Farbe von Erde ist eine, mit der wir dank jahrzehntelanger Luft-, Orbital- und Weltraumfotografie bestens vertraut sind. Als terrestrischer Planet mit einer dicken Stickstoff-Sauerstoff-Atmosphäre beruht das Erscheinungsbild der Erde auf der lichtstreuenden Wirkung der Atmosphäre unseres Planeten und unserer Ozeane, die dazu führt, dass blaues Licht aufgrund der Kürze seiner Wellenlänge mehr als andere Farben streut. Das Vorhandensein von Wasser absorbiert Licht aus dem roten Ende des Spektrums, was dem Weltraum ein blaues Aussehen verleiht.
Dies führt dazu, dass unser Planet sein „Blue Marble“-Aussehen hat, entlang weißer Wolken, die einen Großteil des Himmels bedecken. Die Oberflächenbeschaffenheit kann je nach Betrachtungsweise von grün (wo genügend Vegetation und Wälder zu finden sind) über gelb und braun (bei Wüsten und Bergregionen) bis wieder weiß (wo Wolken und große Eisformationen betroffen sind).
März:
März ist nicht ohne Grund als Roter Planet bekannt. Dank seiner dünnen Atmosphäre und der unmittelbaren Nähe zur Erde haben die Menschen seit über einem Jahrhundert einen klaren Blick darauf. Und in den letzten Jahrzehnten ist unser Wissen über den Planeten dank der Entwicklung der Raumfahrt und der Erforschung sprunghaft gewachsen. Daraus haben wir gelernt, dass der Mars der Erde in vielerlei Hinsicht ähnlich ist, einschließlich Ähnlichkeiten in der Zusammensetzung und der Existenz von Wettermustern.
Die dünne Atmosphäre des Mars ermöglicht einen klaren Blick auf seine Oberfläche, die aufgrund des Vorherrschens von Eisenoxid rotbraun ist. Bildnachweis: NASA
Im Wesentlichen ist der Mars aufgrund des Vorhandenseins von Eisenoxid auf seiner Oberfläche rötlich-braun. Diese Farbe ist auch dank der eher dünnen Atmosphäre der Atmosphäre recht klar. Dennoch ist gelegentlich auch eine Wolke aus dem Orbit zu sehen. Der Planet hat aufgrund des Vorhandenseins von polaren Eiskappen auch seinen Anteil an weißen Flecken um die Pole.
Jupiter:
Jupiter ist berühmt für sein gebändertes Aussehen, bestehend aus Orange und Braun, vermischt mit weißen Bändern. Dies liegt an seiner Zusammensetzung und den auf dem Planeten üblichen Wettermustern. Als Gasriese besteht die äußere Schicht des Jupiter aus wirbelnden Wolken aus Wasserstoff, Helium und anderen Spurenelementen, die sich mit Geschwindigkeiten von bis zu 100 m/s (360 km/h) bewegen.
Gleichzeitig sind die Farbmuster von Orange und Weiß auf das Aufsteigen von Verbindungen zurückzuführen, die ihre Farbe ändern, wenn sie ultraviolettem Licht der Sonne ausgesetzt sind. Diese bunten Verbindungen – bekannt als Chromophore und die wahrscheinlich aus Schwefel, Phosphor oder Kohlenwasserstoffen bestehen – entstehen, wenn aufsteigende Konvektionszellen kristallisierendes Ammoniak bilden, das diese unteren Wolken aus dem Blickfeld verbirgt.
Ein farbgetreues Bild von Jupiter, aufgenommen von der Raumsonde Cassini. Bildnachweis: NASA/JPL/University of Arizona
Das detaillierteste Bild von Jupiter wurde aus Bildern erstellt, die von der Schmalwinkelkamera an Bord der NASA aufgenommen wurden Cassini-Huygens Raumfahrzeug, mit dem ein „echtes“ Mosaik geschaffen werden konnte. Diese Bilder wurden am 29. Dezember 2000 aufgenommen, als er sich dem Riesenplaneten in einer Entfernung von etwa 10 Millionen Kilometern am nächsten kam.
Saturn:
Ähnlich wie Jupiter, Saturn hat ein gebändertes Aussehen, das auf die besondere Beschaffenheit seiner Zusammensetzung zurückzuführen ist. Aufgrund der geringeren Dichte des Saturn sind seine Bänder jedoch viel schwächer und in der Nähe des Äquators viel breiter. Wie Jupiter besteht der Planet überwiegend aus Wasserstoff- und Heliumgas mit Spuren von flüchtigen Stoffen (wie Ammoniak), die einen felsigen Kern umgeben.
Die Anwesenheit von Wasserstoffgas führt zu tiefroten Wolken. Diese werden jedoch von Ammoniakwolken verdeckt, die näher am äußeren Rand der Atmosphäre liegen und den gesamten Planeten bedecken. Wenn dieses Ammoniak der ultravioletten Strahlung der Sonne ausgesetzt wird, erscheint es weiß. In Kombination mit seinen tieferen roten Wolken ergibt dies eine blassgoldene Farbe des Planeten.
Dieses Porträt von Saturn und seinen Ringen wurde aus Bildern erstellt, die 2013 von der NASA-Raumsonde Cassini aufgenommen wurden. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/G. Ugarkovic
Die feineren Wolkenmuster des Saturn wurden erst bei den Vorbeiflügen des . beobachtet Reisen 1und2 Raumschiff in den 1980er Jahren. Seitdem hat sich die erdgestützte Teleskopie so weit verbessert, dass regelmäßige Beobachtungen möglich sind. Die bisher besten Bilder wurden von den ESAs gemachtCassini-HuygensRaumsonde, die zwischen 2004 und 2013 mehrere Vorbeiflüge am Saturn durchführte.
Uranus:
Als Gas-/Eisriese, Uranus besteht hauptsächlich aus molekularem Wasserstoff und Helium, zusammen mit Ammoniak, Wasser, Schwefelwasserstoff und Spuren von Kohlenwasserstoffen. Das Vorhandensein von Methan verleiht Uranus seine aquamarine oder cyanfarbene Färbung, die auf seine markanten Absorptionsbanden im sichtbaren und nahen Infrarotspektrum zurückzuführen ist.
Die einzigen detaillierten Fotos, die wir von Uranus haben, wurden uns bisher von der . zur Verfügung gestellt Reisen 2 interplanetare Sonde, die 1986 einen Vorbeiflug an dem System durchführte. Die größte Annäherung erfolgte am 24. Januar 1986, als die Sonde bis auf 81.500 Kilometer an die Wolkenspitzen herankam, bevor sie ihre Reise zum Neptun fortsetzte.
Uranus aus Sicht der NASA Voyager 2. Bildnachweis: NASA/JPL
Neptun:
Neptun ähnelt im Aussehen Uranus, was auf seine ähnliche Zusammensetzung zurückzuführen ist. Dieser Gas- / Eisriese besteht hauptsächlich aus Wasserstoff- und Heliumgas und weist auch Spuren von Kohlenwasserstoffen, möglicherweise Stickstoff, und „Eis“ wie Wasser, Ammoniak und Methan auf. Neptuns höherer Anteil an Methan und Ammoniak zusammen mit seiner größeren Entfernung von der Sonne (was zu weniger Beleuchtung führt) führt jedoch zu Neptuns dunklerer blauer Farbe.
Im Vergleich zu Uranus relativ strukturlosem Aussehen weist die Atmosphäre von Neptun aktive und sichtbare Wettermuster auf. Die bekanntesten davon sind der Große Dunkle Fleck, ein antizyklonaler Sturm, der dem von Jupiter ähnelt Großer roter Fleck . Wie die anderen dunklen Flecken auf Neptun ist dieser Bereich im Vergleich zu seiner Umgebung dunkler blau.
Wie Uranus wurde Neptun nur einmal aus der Nähe fotografiert. Auch dies war von derReisen 2Raumsonde, die sich dem Planeten am 25. August 1989 am nächsten näherte. Obwohl die aufgenommenen Fotos farbverstärkt waren, gelang es ihnen, Neptuns tiefere bläuliche Farbe einzufangen.
Rekonstruktion von Voyager 2-Bildern, die den Großen Schwarzen Fleck (oben links), den Roller (Mitte) und den Kleinen Schwarzen Fleck (unten rechts) zeigen. Bildnachweis: NASA/JPL
Während unsere Erforschung des Sonnensystems fortschreitet, wächst unser Verständnis davon weiter. Mit der Zeit wird dieses Wissen weiter voranschreiten, wenn wir mit bemannten Missionen zu Planeten wie dem Mars und zusätzlichen Robotermissionen zum äußeren Sonnensystem beginnen.
Wir haben hier bei Universe Today viele interessante Artikel über die Planeten des Sonnensystems geschrieben. Hier ist unser Leitfaden zum Sonnensystem , Orden der Planeten von der Sonne , Wie ist die Atmosphäre auf anderen Planeten? , und Einige der besten Bilder der Planeten in unserem Sonnensystem .
Wenn Sie sich für die Farben der Planeten interessieren, möchten Sie vielleicht auch vorbeischauen die Farbe der Pflanzen auf anderen Welten und die wahren Farben der Planeten .
Astronomy Cast hat Episoden auf allen Planeten, beginnend mit Folge 49: Merkur .
