|
Как мы, физики, знаем, цвет и яркость неба определяются не цветом "небесной тверди", а светом Солнца, рассеянного на молекулах газа. Поскольку именно молекулы газа рассеивают и переизлучают свет Солнца, то яркость неба прямо пропорциональна количеству молекул газа. Этот очевидный факт лежит в основе фотометрических методов исследования, например, концентрации веществ.
Общее количество молекул газа в атмосфере, определяющих цвет и яркость неба, легко вычисляется исходя из давления на поверхности. Возьмём поверхность, скажем, круг площадью 1 м2 и представим себе усечённый конус с вертикальными стенками, опирающийся на этот круг (почти цилиндр). Общая масса газа в этом конусе, умноженная на гравитацию, равна силе, с которой этот газ давит на опору. Вообще-то, если строго, то надо учитывать изменение гравитации с высотой, но при подьёме на высоту 10 км гравитация упадёт всего на 0.6%, а при подъёме на высоту 100 км - на 5%, для Земли влияние ещё меньше в силу вдвое большего радиуса, а поскольку основная масса атмосферы как на Земле, так и на Марсе сосредоточена в первых 10 км, то изменением гравитации с высотой смело пренебрегаем и вместо интегрирования по высоте ограничимся банальным уможением.
Однако эта же сила (давления конуса газа на опорную поверхность) равна давлению газа, умноженному на площадь. На поверхности Марса давление равно 6.1 мбар, в 162 раза меньше, чем на Земле. Гравитация на поверхности Марса равна 3.711 м/с2, т.е. в 2.6455 раза меньше, чем на Земле. Следовательно, газа в атмосфере Марса (по массе) в 62 раза меньше, чем на Земле.
Попробуем оценить количество молекул в атмосфере Марса. Основную часть атмосферы Марса составляет углекислый газ с молярной массой 44, а у воздуха (смесь азота и кислорода) - примерно 29. Следовательно, количество молекул, которые рассеивают свет, придавая цвет и яркость марсианскому небу, ещё в 1.5 раза меньше. Да, воздух и углекислый газ по-разному рассеивают и поглощают свет с разными длинами волн (особенно в ИК области, какое свойство углекислого газа используется в оптических датчиках концентрации углекислого газа), но в видимом диапазоне принципиальной разницы нет, да и это уже неважно.
Кроме того, нужно учесть, что Марс находится от Солнца в 1,523662 раза дальше, чем Земля, соответственно, освещённость Марса солнечным светом меньше земной в 2,32 раза. Если сравнивать яркость неба на Марсе с поверхностью Марса, то фактор удалённости от Солнца не надо учитывать, просто можно выдержку сделать в 2,32 раза больше, чем на Земле, чтобы получить нормальную экспозицию. А вот если сравнивать яркость неба на Марсе с яркостью звёзд, то тут уже придётся учесть и это. Итого яркость неба на Марсе относительно света звёзд, которые можно взять за эталон, будет в 140-215 раз меньше, чем на Земле (и это ещё без учёта ослабления света звёзд атмосферой).
Т.е. элементарные оценки показывают, что яркость неба на Марсе на 2 порядка меньше, чем на Земле, так что оно там практически чёрное. А вот какого цвета оно получится, если снять небо на Марсе, увеличив время экспозиции в 200 раз - не знаю, это уже совсем другой вопрос.
Я ничего не упустил?
|
Вход
FAQ
Поиск
теперь я думаю, что Мировое правительство уже живет на Марсе. А командированные на Землю эмиссары являются замаскированными под инопланетян на тарелочках.