غروب خورشید در سیاره‌های دیگر چه رنگی است؟

به گزارش گروه اجتماعی خبرگزاری برنا؛ رنگ سرخ و نارنجی آسمان درهنگام طلوع خورشید، منظره‌ای منحصربه‌فرد در روی زمین محسوب می‌شود؛ اما وقتی خورشید در دیگر سیاره‌های منظومه‌ی شمسی غروب می‌کند، چه رنگی به‌نظر می‌آید؟ پاسخ به سیاره بستگی دارد.

در مریخ، خورشید با درخششی آبی در آسمان ظاهر و ناپدید می‌شود. در اورانوس، آسمان غروب از آبی به فیروزه‌ای تغییر رنگ می‌دهد و در تیتان، یکی از قمرهای زحل، همان‌طور که خورشید به زیر افق فرو می‌رود، رنگ آسمان از زرد به نارنجی و قهوه‌ای تغییر می‌کند.

رنگ غروب خورشید در همه جا یکسان نیست؛ زیرا به‌نقل از کورت ایلر، استاد تمام ریاضیات در کالج عمومی تراکی مداوز در نوادا آمریکا، این رنگ‌ها حاصل اتمسفر هر سیاره و نحوه‌ی پراکندگی نور خورشید توسط ذرات موجود در آن هستند. ایلر در سال ۲۰۱۴، نویسنده‌ی اصلی مقاله‌ای در نشریه‌ی اپتیک کاربردی بود و در آن علت آبی‌بودن غروب خورشید را در آسمان مریخ بررسی کرد.

در زمین، اتمسفر از مولکول‌های گازی بسیار ریز، عمدتا نیتروژن و اکسیژنی تشکیل شده که تاثیرشان در پراکندگی (به‌معنای جذب و بازنشر نور در جهتی متفاوت) طول موج کوتاه نظیر آبی و بنفش نسبت به طول‌های موج بلندتر قرمز بیشتر است. این نوع پراکندگی گزینشی توسط مولکول‌هایی کوچک، پراکندگی رایلی نامیده می‌شود و در میانه‌ی روز، آسمان آبی را به ما می‌دهد؛ اما در غروب و طلوع خورشید، وقتی نور باید مسافتی بیشتر را طی کند، حجم بیشتری از نور آبی پراکنده می‌شود؛ درنتیجه این طول موج‌های بلندتر قرمز و زرد هستند که به مسیر دید ما می‌رسند و سایه‌های پرجنب‌وجوش قرمز را به‌وجود می‌آورند.

هر سیاره‌ای که اتمسفرش تحت تسلط گازها است، از همان الگوی یادشده پیروی خواهد کرد: بدان معنا که رنگ‌های طول موج بلندتر در غروب خورشید غالب‌تر می‌شوند. به‌عنوان مثال در اورانوس، ذرات گاز هیدروژن، هلیوم و متان در اتمسفر این سیاره، طول موج‌های کوتاه‌تر سبز را ضمن جذب طول موج‌های قرمز بلندتر پراکنده می‌کنند (اما عمدتا دوباره منتشر نمی‌کنند). این اتفاق، آسمان آبی روشنی ایجاد می‌کند که در غروب خورشید به فیروزه‌ای تبدیل می‌شود؛ زیرا نور آبی نسبت به طول موج‌های بلندتر مایل به سبز، بیشتر پراکنده می‌شود.

اگر اتمسفر سیاره تحت تسلط موادی به‌جز گازها باشد، همه‌چیز درباره‌ی ظاهر غروب خورشید متفاوت خواهد بود. به‌عنوان مثال غروب خورشید آبی مریخ را درنظربگیرید. به‌گفته‌ی ایلر چگالی گاز اتمسفری تنها درحدود یک‌هشتادم زمین است و ازاین رو ذرات بزرگ‌تر گردوغبار نقش بیشتری در پراکندگی نور دارند. ایلر و همکارانش در مطالعه‌ی سال ۲۰۱۴ که در آن از داده‌های مریخ‌نورد اسپیریت استفاده شد، دریافتند که گردوغبار مریخی بسیار متفاوت‌تر از مولکول‌های گاز، نور را پراکنده می‌کند.

مولکول‌های گاز همانند نمونه‌های موجود در زمین، نور را در هر جهت پراکنده می‌کنند. درمقابل، گرد‌وغبار نور را عمدتا در یک جهت (به‌سمت جلو) پراکنده می‌کند. علاوه بر این، ذرات گرد‌وغبار نور قرمز را در زوایایی بسیار وسیع‌تر نسبت به نور آبی پراکنده می‌کنند. ازآنجا که نور آبی چندان گسترده پراکنده نمی‌شود، متمرکزتر می‌شود و از این‌رو شدت نور آبی در مریخ ۶ برابر بیشتر از نور قرمز است.

وقتی به غروب خورشید مریخی نگاه می‌کنید، درواقع قرص خورشید را سفید می‌بینید؛ زیرا نور با گذر از اتمسفر مریخ، تغییر رنگ نمی‌دهد. به‌گفته‌ی ایلر، در اطراف خورشید درخششی مایل به آبی وجود دارد و در نواحی دورتر، آسمان مایل به قرمز به‌نظر می‌آید. آنجا نورهای قرمزی را می‌بینید که در زوایای بزرگ‌تر پراکنده شده‌اند.

برای سایر سیاره‌ها و قمرها، بدون داشتن درکی جامع از ترکیب اتمسفرهایشان، تقریبا غیرممکن است که ظاهر غروب خورشید را پیش‌بینی کرد. اگر این اجرام آسمانی اتمسفری گازی داشته باشند، می‌توان انتظار داشت که طول موج‌های بلندتر نور را در غروب خورشید تماشا کرد. بااین‌حال، دانشمندی سیاره‌شناس به‌نام جرونیمو ویلانوا از مرکز پرواز فضایی گادرد ناسا به‌تازگی شبیه‌سازی‌هایی از ظاهر احتمالی غروب خورشید در زهره، مریخ، اورانوس، تیتان و تراپیست وان ایی ساخته است.

به‌عنوان مثال در زهره، زرد روشن به نارنجی و قهوه‌ای و سپس با ناپدیدشدن خورشید به مشکی تبدیل می‌شود. ازآنجا که این سیاره بسیار آهسته روی محورش می‌چرخد، برای تماشای غروب خورشید باید تقریبا ۱۱۶ برابر زمین یا اندکی بیش از نیمی از یک سال زهره‌ای صبر کنیم.