51. Может ли небо на Марсе быть голубым? Или оно должно быть чёрным?

83k full reads
133k story viewsUnique page visitors
83k read the story to the endThat's 62% of the total page views
6 minutes — average reading time

С момента посадки марсохода "Персеверанс" ("Настойчивость") прошло более двух месяцев (с 18 февраля 2021 г.), а массовая истерия пропаганда по поводу посадки и присланных фотографий пока не прекращается. Более того, со временем тема большого количества фотографий "марсианских" пейзажей сменилась темой "взлетит или не взлетит марсианский вертолёт?" и вновь заполонила все новостные ленты. Вертолет называется Ingenuity, и, если не ошибаюсь, переводится как "Наивность".*

А следом уже муссируется тема выработки кислорода искусственным путём на Марсе. Таким образом поддерживается постоянный интерес к "марсианской" теме и теме успехов США в космической области. Вот-вот туда, на Марс, полетят постоянно взрывающиеся при посадке "Старшипы" (Starship). И если не в этом году, то уж точно в следующем, сам Илон Маск побывает на Марсе.

Но все эти марсианские снимки, марсианские вертолёты и даже марсианские космические корабли - такая же афера, как и высадка на Луну. Все марсианские снимки делаются на Земле, возможно, что на канадском острове Девон. Но это уже не столь важно, на Земле есть немало заброшенных и недоступных мест, напоминающих марсианский пустынный пейзаж. Вот только голубое небо выдаёт, что этот пейзаж - земной.

На всех "марсианских" снимках НАСА мы видим избыточный жёлтый или оранжевый цвет. Он буквально на всех объектах.

Это снимок вертолета, сделанный якобы на Марсе с марсохода.
Это снимок вертолета, сделанный якобы на Марсе с марсохода.
Это снимок вертолета, сделанный якобы на Марсе с марсохода.

Если убрать этот явно избыточный желтый цвет, то мы увидим, что за ним скрывается обычное земное голубое небо.

"Марсианский" снимок откорректирован по цвету.
"Марсианский" снимок откорректирован по цвету.
"Марсианский" снимок откорректирован по цвету.

Из читателей моих статей никто, наверное, не знает, что я несколько лет работал профессиональным цветоустановщиком на кинокопировальной фабрике. И "выставлял цвет" на многие фильмы, шедшие в прокате в нашей стране. Например, копировальной фабрике нужно отпечатать 900 плёночных фильмокопий фильма "Звездный путь" (Star Trek, 2009 г.) для кинотеатров на всю Россию. И вот я следил, чтобы эти копии не отличались от эталонной, привезенной для сравнения из Европы. Контролировал каждую 20-ю копию, и если замечал какие-либо отклонения в цвете, тут же вносил поправки в световой паспорт.

Так что я, как цветоустановщик, сразу вижу неестественный цвет "марсианского" пейзажа, он искусственно искажён.

Просьба не учить меня в комментариях, что такое цветоустановка, приводя цитаты из "Википедии". Половина того, что написано в "Википедии" на эти темы - откровенная ерунда. Лучше поделитесь своим опытом работы в Фотошопе.

Небо на Марсе должно быть чёрным, разве что у самой линии горизонта цвет может быть чёрно-синим. Это связано с малой плотностью атмосферы Марса. Давление атмосферы на поверхности Марса примерно такое же, как на Земле, в стратосфере, на высоте 31-32 км.

Вот так выглядит небо из стратосферы Земли.
Вот так выглядит небо из стратосферы Земли.
Вот так выглядит небо из стратосферы Земли.

На поверхности Марса давление равно 6.1 мбар, в 160 раз меньше, чем на Земле. Атмосфера так слабо рассеивает свет, что в любое время суток на Марсе можно наблюдать звёзды, даже днём. Но для этого нужно отгородить глаза от ярко освещённой поверхности. Та фраза, что "из глубокого колодца днём видны звёзды", она справедлива для Марса. Даже из неглубокого колодца будут видны звёзды.

В 1898 г. английский физик Релей создал теорию рас­сеяния света на частицах, размеры которых значительно меньше длины волны рассеиваемого света.

Как пишут Л.Асламазов и А.Варламова в книге «Удивительная физика» (1988 г.), Релей первоначально предполагал, что цвет неба обусловлен рассеянием сол­нечного света на мельчайших частицах, запыляющих ат­мосферу. Однако позже он пришел к убеждению, что солнеч­ные лучи рассеиваются на молекулах газов, входящих в состав воздуха.

В 1908 г., польский физик-теоретик М. Смолуховский высказал идею о том, что рассеивателями в оптически однородной среде должны выступать весьма неожиданные объекты — неоднородности плотности частиц. ... Наконец, А. Эйнштейн в 1910 г. создал последовательную количественную теорию молекулярного рассеяния света, основанную на идее Смолуховского. Для газов интенсивность рассеян­ного света, вычисленная по формуле Эйнштейна, в точности совпала с результатом, полученным ранее Релеем.

Благодаря тепловому движению молекул, всег­да имеется отличная от нуля вероятность того, что концент­рация молекул в некоторой области пространства на некоторое время превысит среднюю концентрацию, и при этом, естественно, в соседней области концентрация молекул на это время понизится. Эти отклонения называются флуктуациями (от латинского слова fluctuari — колебаться). Из-за них и происходит преломление и рассеяние света.

В статье 2012 года "Какого цвета небо на Марсе?" Виталий Насенник пишет:

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 (чем на Земле на высоте 31 км -Л.К.).

И вот его вывод:

Яркость неба на Марсе относительно света звёзд, которые можно взять за эталон, будет в 140-215 раз меньше, чем на Земле.

Чтобы понять, много это или мало для неба - "в 140-200 раз", я достал из набора оптического стекла два нейтрально-серых фильтра, НС-7 и НС-9, и установил их на фоне пейзажа с голубым небом. Одно стекло (НС-7) уменьшало свет в 2,5 раза, а другое, НС-9, более тёмное, в 60 раз.

Слева - нейтрально-серое стекло НС-7 (надпись выгравирована в правом верхнем углу стекла), справа - стекло НС-9.
Слева - нейтрально-серое стекло НС-7 (надпись выгравирована в правом верхнем углу стекла), справа - стекло НС-9.
Слева - нейтрально-серое стекло НС-7 (надпись выгравирована в правом верхнем углу стекла), справа - стекло НС-9.

Через стекло, уменьшающее яркость неба в 60 раз еле просвечивают яркие облака, а вот небо - едва "читается", оно уже совсем чёрное. И это ослабление света только в 60 раз (а не в 140 и не в 215).

Впрочем, в том, что уменьшение яркости в 60 раз приводит фактически к полной темноте, нет ничего удивительного. Если мы возьмём эталонную серую шкалу фирмы Кодак, то там белое поле отличается от чёрного в 32 раза по яркости. Белое поле (белая бумага) отражает 80% света, а черная выкраска - 2,5%. Любой объект, менее яркий, который отличается от белого поля в 32 раза по яркости, будет на фотографии выглядеть уже чёрным.

Эталонная серая шкала Кодак, снятая цифровым фотоаппаратом
Эталонная серая шкала Кодак, снятая цифровым фотоаппаратом
Эталонная серая шкала Кодак, снятая цифровым фотоаппаратом

А теперь возьмём и сложим два фильтра, НС-7 и НС-9. Вместе они дают плотность 2,15 - так показывает денситометр.

Промер двух сложенных фильтров (НС-9 и НС-7) на денситометре.
Промер двух сложенных фильтров (НС-9 и НС-7) на денситометре.
Промер двух сложенных фильтров (НС-9 и НС-7) на денситометре.

Поскольку денситометр показывает логарифмические значения, то возведя 10 в степень 2,15 получим, что этот комплект нейтрально-серых стёкол уменьшает поток проходящего света в 140 раз.

Фильтр уменьшает свет в 140 раз.
Фильтр уменьшает свет в 140 раз.
Фильтр уменьшает свет в 140 раз.

Вот таким тёмным должно выглядеть на фотографиях небо на Марсе в солнечный день. Глазом, может быть, будет видно чуть-чуть больше - "динамический диапазон" глаза превосходит "динамический диапазон (широту)" цифровой матрицы. Но ведь мы обсуждаем не то, что увидит глаз, а то, что получится на фотографии.

И уж совсем никак небо не может быть жёлтым, как это показывает НАСА.

Когда-то для объяснения цвета неба Релей применил свой закон к рассеянию солнечного света в атмосфере и получил, что сильнее всего рассеивается излучение с короткой длиной волны. В видимом диапазоне это сине-фиолетовые и голубые лучи. Но поскольку чувствительность глаза к фиолетовым лучам очень низкая, мы не ощущаем эту составляющую в цвете неба и воспринимает небо как сине-голубое. Поэтому независимо от того, где мы находимся, на Земле или на Марсе, в атмосфере сильнее всего будут рассеиваться фиолетовые, синие и голубые лучи. Интенсивность рассеяния синих лучей примерно в 4 раза выше, чем у красных. При сильном рассеянии света небо будет сине-голубым, а вот высоко в горах, над головой, где толщина атмосферы по прямой вверх меньше, чем вдаль к горизонту, небо будет переходить в чёрно-фиолетовый тон.

Небо высоко в горах выглядит тёмно-фиолетовым.
Небо высоко в горах выглядит тёмно-фиолетовым.
Небо высоко в горах выглядит тёмно-фиолетовым.

Если бы атмосфера Марса была более плотной, она была бы светлее. Но она сильно разрежена и, в принципе, не может быть яркой, как это демонстрирует НАСА. "Марсианские" снимки с ярким небом и атмосферной дымкой, как на Земле - очередная фальшивка НАСА.

Конечно, в "методичках Госдепа" прописана "линия защиты" для пропагандистов НАСА. Им рекомендовано писать, что на Марсе всё время идут песчаные бури, и что марсианская пыль богата голубым поглощающим оксидом железа, который производит обратный эффект - «темного желтовато-коричневатого» неба.

Однако большую часть времени в атмосфере Марса много пыли, поэтому чаще всего небо другого цвета.

И ещё защитники американской лжи упоминают про сильный эффект Пуркинье, из-за которого небо на Марсе выглядит голубым.

Так как Марс находится на расстоянии 1,5 астрономических единиц от Солнца, количество света на поверхности вдвое меньше, чем на Земле. Из-за недостаточного освещения наши глаза переключают чувствительность на голубой свет, потому что мы переключаемся от использования колбочек, чувствительных к цвету, на использование палочек, не воспринимающих цвета. Это называется эффект Пуркине. Поэтому первый астронавт, который окажется на Марсе, вероятно, опишет небо более голубым, чем можно ожидать.

Мне без труда удалось найти первоисточник этой часто цитируемой глупости. Оказалось, что это некий астрофизик, Сантьяго Перес-Ойос, MSc in Astrophysics, PhD in Planetary Sciences, University of the Basque Country. Может реальный человек, может вымышленный. Ладно, если бы о влиянии эффекта Пуркинье на восприятие неба на Марсе написал какой-нибудь студент-двоечник, можно было бы понять его невежество, а то вроде бы астрофизик с опытом, на которого то и дело ссылаются адвокаты и тролли НАСА.

Дело в том, что этот эффект проявляется при очень низких уровнях освещённости, при сумеречном зрении. В дневное время глаз наиболее чувствителен к зелёно-желтому цвету с длиной волны 555 нм, а ночью пик смещается в сине-зелёную область, к длине волны 505 нм. Такое смещение максимума цветовой чувствительности известно как эффект Пуркинье, названный в честь его первооткрывателя. Чешский физиолог Пуркинье в 1825 году обнаружил, что части дорожных столбов, окрашенные в красный и синий цвета, днём выглядят одинаковыми по яркости, а на рассвете выглядят по-иному: синий цвет кажется светлее, чем красный.

Так, согласно информации из книги Ч.Пэдхема и Дж.Сондерса "Восприятие свет и цвета", дневное зрение переключается на сумеречное при уменьшении яркости на 4 порядка, т.е. в 10000 (десять тысяч) раз.

51. Может ли небо на Марсе быть голубым? Или оно должно быть чёрным?

А на Марсе освещённость поверхности в солнечный день всего в 2 раза меньше, чем на Земле. Поэтому никакой эффект Пуркинье днём на Марсе не включается.

А когда мы замечаем этот эффект? Когда освещенность падает в несколько тысяч раз. В солнечную погоду на поверхности Земли освещенность составляет 30-40 тысяч люкс, а ночью при лунном свете - всего лишь 0,3 люкса. Вы ночью проснулись в комнате, а кругом полумрак. Единственный источник света - луна за окном или уличный фонарь, до которого расстояние метров 50. Вот тогда работают только светочувствительные палочки, и всё изображение выглядит ЧЁРНО-БЕЛЫМ. Изображение не становится синим, поскольку никаких цветов мы не ощущаем при таком низком уровне освещенности, просто красный цвет (красное одеяло, например) будет выглядеть чёрным, а синяя футболка будет казаться светлой. А вот астрофизик Перес-Ойос не знает этих элементарных вещей и поэтому думает, что при низкой освещённости всё кругом становится синим. И якобы из-за этого марсианское небо становится "более голубым, чем можно ожидать".

Вывод.

Из-за сильной разреженности атмосферы, небо на Марсе должно выглядеть чёрным. Однако НАСА показывает совсем другие "марсианские" пейзажи с небом. В кадре видна земная атмосферная дымка и слишком яркое небо. Это небо такое же голубое, как и на Земле. Для того, чтобы скрыть явно земной цвет неба, НАСА искажает цвет фотоснимков, намеренно уводя весь кадр в жёлтую или оранжевую тональность.

* P.S. Конечно, я знаю, что "наивный" по-английски будет писаться "ingenuos", а не "ingenuity". И знаю, что (несмотря на похожесть слов) название вертолёта переводится как "Изобретательность".

С вами был кинооператор Л.Коновалов. До новых встреч!

ВНИМАНИЕ!

Все сообщения про плоскую Землю - удаляю. Любезные тролли, не пихайте в комментариях свои любимые высказывания про плоскую землю. Для такой неправдоподобной информации существуют сайты НАСА.