Люди разных культур с древних времён наблюдали за Марсом. Из-за его красноватого оттенка его часто называли «красной планетой».

Английское название планеты происходит от римлян, которые назвали её в честь своего бога войны — цвет Марса напоминал им кровь. На самом деле красноватый оттенок планеты обусловлен оксидом железа в породах и пыли, покрывающих её поверхность.

Кровь человека тоже красная из-за соединения железа и кислорода в молекуле гемоглобина. Так что в каком-то смысле древняя ассоциация Марса с кровью не была совсем ошибочной. Ржавчина — распространённая форма оксида железа на Земле — тоже часто имеет красноватый оттенок.

В моих текущих исследованиях экзопланет я изучаю различные типы сигналов от планет за пределами Земли. Множество интересных физических процессов влияет на то, как учёные воспринимают цвета планет и звёзд через разные типы телескопов.

Наблюдение Марса с помощью зондов

Если внимательно рассмотреть снимки Марса, сделанные роверами на его поверхности, можно заметить, что большая часть планеты не чисто красная, а скорее ржаво-коричневая или бежевая.

Зонды, отправленные с Земли, запечатлели породы ржавого оттенка. Снимок 1976 года с посадочного модуля Viking — первого космического аппарата, совершившего посадку на Марс, — показывает поверхность планеты, покрытую слоем оранжево-ржавой пыли.

Однако не вся поверхность Марса имеет одинаковый цвет. На полюсах видны белые ледяные шапки. Они состоят из замёрзшей воды, подобной земному льду, но также покрыты слоем замёрзшего углекислого газа — сухого льда.

Этот слой сухого льда может быстро испаряться под солнечными лучами и снова нарастать в темноте. Из-за этого белые ледяные шапки то увеличиваются, то уменьшаются в зависимости от марсианских времён года.

За пределами видимого света

Марс излучает свет в диапазонах, невидимых человеческому глазу, но фиксируемых специальными камерами телескопов.

Свет можно рассматривать не только как волну, но и как поток частиц — фотонов. Энергия каждого фотона связана с его цветом. Например, синие и фиолетовые фотоны обладают большей энергией, чем оранжевые и красные.

Ультрафиолетовые фотоны ещё энергичнее тех, что мы видим. Они присутствуют в солнечном свете и из-за высокой энергии могут повреждать клетки организма. Именно от них нас защищает солнцезащитный крем.

Инфракрасные фотоны, напротив, менее энергичны, чем видимый свет, и не требуют специальной защиты. На этом принципе работают некоторые виды приборов ночного видения: они могут «видеть» инфракрасный спектр, а также часть видимого. Учёные делают снимки Марса в инфракрасном диапазоне с помощью специальных камер, работающих почти как «ночное видение» для телескопов.

Цвета на таких изображениях — не настоящие, поскольку человеческий глаз не способен воспринимать инфракрасное излучение. Это так называемые «ложные цвета», которые добавляют для удобства анализа.

Сравнивая снимки в видимом и инфракрасном спектрах, можно заметить схожие детали — например, ледяные шапки видны на обоих типах изображений.

Космический аппарат MAVEN NASA, запущенный в 2013 году, даже сделал снимки Марса в ультрафиолетовом свете, предоставив учёным новый взгляд на его поверхность и атмосферу.

Каждый новый тип изображений помогает исследователям узнать больше о марсианском ландшафте. Они надеются, что эти данные помогут ответить на вопросы о формировании Марса, продолжительности вулканической активности, происхождении его атмосферы и наличии жидкой воды на поверхности в прошлом.

Астрономы постоянно ищут новые способы съёмки за пределами видимого спектра. Они создают изображения, используя радиоволны, микроволны, рентгеновские и гамма-лучи. Каждая часть спектра, доступная для наблюдения за космическими объектами, открывает новые возможности для изучения.

Хотя люди наблюдают за Марсом с древности, эта удивительная планета по-прежнему хранит множество тайн.