Марс, четвёртая планета Солнечной системы, долгое время ассоциировался с красным цветом. Однако, на самом деле, его окраска обусловлена оптическими свойствами наноразмерных частиц оксидов железа. Узнайте подробности о причине цвета Марса на NOCFN.
Cодержание
Введение
Марс, четвёртая планета Солнечной системы, долгое время ассоциировался с красным цветом. Издали планета выглядит рыжевато-красной из-за красной пыли, которая лежит на поверхности и поднимается ветрами в атмосферу. Хотя поверхность Марса может иметь различные оттенки, в основном она представлена желтовато-коричневым цветом с примесью золотистого, бурого и рыжевато-коричневого, в зависимости от цвета минералов.
История ассоциации с красным цветом
Уже в древности люди легко отличали Марс по его красной окраске от других планет и ассоциировали его с войной, что вдохновляло на создание различных мифов. Египтяне называли Марс «Хар Дечер», что означало «красный», а в Индии планета была известна под именами Ангарака или Лохитанга, оба названия подразумевали ярко-красный цвет, который можно было заметить невооруженным взглядом.
Причина интенсивности красного цвета
Современные исследования показали, что на Марсе красный цвет обусловлен оптическими свойствами наноразмерных частиц оксидов железа (npOx), которые преобладают в видимом участке спектра. Благодаря спектрометру OMEGA, установленному на автоматической межпланетной станции Марс-экспресс европейского космического агентства, удалось выяснить, что на планете существуют различные npOx минералы, но наиболее распространенным является нанокристаллический красный гематит (α-Fe2O3), который проникает на глубину до 100 мкм.
Кроме того, в марсианской пыли присутствуют магнетит (Fe3O4), обогащённый титаном, а также хлор и сера. Наночастицы гематита и магнетита играют основную роль в создании красного цвета Марса, в то время как присутствие хлора и серы влияет на его интенсивность.
См. также
Толщина слоя пыли
Верхний слой поверхности Марса представляет собой красную пыль, толщина которой составляет всего несколько миллиметров. Даже в местах, где слой пыли более плотный, таких как нагорье Фарсида, его толщина не превышает 2 метра. Таким образом, красная пыль является тонкой оболочкой Марса и не проникает на более глубокие слои марсианского грунта.
Эксперименты и новые гипотезы
С целью объяснить причину красного цвета Марса, проводились лабораторные эксперименты. Один из них заключался в помещении кварцевого песка в закрытый сосуд и его регулярном встряхивании, чтобы имитировать сильные марсианские ветры. В результате эксперимента было установлено, что около 10% песчинок разрушились до состояния пыли.
Далее в эксперимент был добавлен минерал магнетит, который имеет черный цвет и широко распространен на Марсе. В результате встряхивания содержимого сосуда его цвет стал красноватым. Это подтвердило предположение ученых о возможности реакции между деформированной поверхностью песчинок и магнетитом, в результате чего образуется красный гематит.
Выводы
Таким образом, причина красного цвета Марса заключается в оптических свойствах наноразмерных частиц оксидов железа, преобладающих на поверхности планеты. Главными красителями являются нанокристаллический гематит и магнетит, обогащенный титаном. Дополнительное влияние на цвет оказывают хлор и сера, присутствующие в марсианской пыли.
Исследования Марса продолжаются, и, несмотря на многие открытия, планета остается загадкой. В дальнейшем, новые исследования могут привести к дополнительным открытиям и новым гипотезам о цвете Марса.
См. также
Что нам скажет Википедия?
Издали Марс выглядит рыжевато-красным из-за красной пыли, которая лежит на поверхности и поднимается ветрами в атмосферу. Отдельные участки поверхности могут иметь желтовато-коричневый цвет с примесью золотистого, бурого, рыжевато-коричневого и даже зеленого, в зависимости от цвета минералов. Уже в древности люди с лёгкостью отличали Марс по красной окраске от других планет, а также ассоциировали его с войной и слагали об этом всевозможные мифы. Египтяне называли Марс «Хар Дечер», что означало «красный». В Индии планета была известна под именами Ангарака или Лохитанга, оба названия подразумевали ярко-красный цвет, который можно было заметить невооруженным взглядом. Современные исследования показали, что не только поверхность имеет такой оттенок, но и небо планеты имеет свойство восприниматься глазом человека как красное.
В настоящее время ученые полагают, что только верхний слой поверхности Марса - красный. Планета выглядит рыжевато-красной в основном из-за повсеместного слоя пыли, толщина которого составляет всего несколько миллиметров. Даже в таких местах, как, например, нагорье Фарсида, где слой красной пыли больше, чем в других районах планеты, его толщина все равно не превышает 2 м. Таким образом, красная пыль, по сути, является тончайшей оболочкой Марса и не распространяется на более глубокие слои марсианского грунта.
Марс выглядит красным вследствие оптических свойств наноразмерных частиц оксидов железа (npOx), которые преобладают в видимом участке спектра. Благодаря инфракрасным дистанционным датчикам спектрометра OMEGA автоматической межпланетной станции Европейского космического агентства Марс-экспресс удалось выяснить, что на планете существуют различные npOx минералы, однако в основном преобладает нанокристаллический красный гематит (α-Fe2O3), который распространяется на 100 мкм в глубину. Остальная доля частичек железа в пыли, составляющая, возможно, около 50 % всей массы, может быть представлена магнетитом (Fe3O4), обогащённым титаном. Массовая доля хлора и серы в марсианской пыли на самом деле выше, чем предполагалось до экспедиции Spirit and Opportunity Rovers, во время которой были взяты образцы почвы в кратере Гусева и на равнине Плато Меридиана.
Более конкретно отмечается, что, как показали исследования, «на Марсе основным красителем служит минерал маггемит. Это красная магнитная окись железа, имеющая структуру магнитного минерала магнетита».
Цвет неба на Марсе может восприниматься человеческим глазом как красный. Данный факт был установлен благодаря снимкам, полученным в ходе программ по изучению Марса Mars Pathfinder и Mars Exploration Rover. Частицы пыли на поверхности планеты поглощают солнечный свет, в чём и заключается основная причина того, что небо на Марсе может восприниматься как красное.
