Mars'ta gökyüzü ne renk, gün batımı neden mavi?

Mars'ta gökyüzü gündüzleri sarımsı kahverengi ile kızıl arasında, tozlu bir renkte görünür. Gün batımında ise Güneş'in çevresi mavi bir haleyle kaplanır. NASA'ya göre iki rengin kaynağı aynıdır: Mars atmosferinde asılı duran ince toz, mavi ışığı Güneş yönüne yakın tutar, sarı ve kırmızı ışığı gökyüzünün geri kalanına yayar.

Dünya'da tablo terstir ve nedeni hava molekülleridir. O kısmı gökyüzünün neden mavi olduğunu anlatan Rayleigh saçılması yazımızda bulabilirsiniz.

Mars'ta gökyüzü gündüz ne renk?

Mars'ta gündüz gökyüzü mavi değil, tozlu bir sarımsı kahverengidir. İngilizce kaynaklarda bu ton sık sık "butterscotch" (karamelimsi sarı) diye anılır. NASA'nın Mars bilgi sayfası da gökyüzünü asılı toz nedeniyle puslu ve kızılımsı olarak tarif eder. Yani "kırmızı gökyüzü" ifadesi kabaca doğru, ama ölçümler daha çok kahverengi-sarı bir tona işaret ediyor.

Bu konudaki en ayrıntılı ölçümler 1997'de inen Mars Pathfinder'dan geliyor. Maki ve ekibinin 1999'da Journal of Geophysical Research'te yayımlanan Pathfinder renk ölçümleri çalışması, iniş bölgesindeki gökyüzü ve yüzey renklerinin Viking bölgelerindekilerle uyuştuğunu ve ağırlıklı olarak sarımsı kahverengi olduğunu bildiriyor. Yazarlar, Mars'ın kırmızı değil sarımsı kahverengi olduğu sonucuna varıyor.

Renk gökyüzünün her yerinde aynı da değildir. Aynı çalışmaya göre gökyüzü Güneş'ten uzaklaştıkça ve ufka yaklaştıkça kızıllaşır, en kızıl hâline ise yerel öğle saatlerinde ulaşır.

Mars'ta gün batımı neden mavi?

Mars'ta gün batımı mavidir, çünkü atmosferdeki ince toz mavi ışığı diğer renklerden daha verimli geçirir ve saçtığı mavi ışık Güneş'in yönünden pek uzaklaşmaz. NASA'nın Gale Krateri gün batımı görüntüsüne eklediği açıklamaya göre mavi, Güneş'in bulunduğu gökyüzü bölümüne yakın kalırken sarı ve kırmızı ışık daha geniş bir alana yayılır.

Etkinin gün batımında belirginleşmesinin nedeni ışığın yoludur. Güneş ufka yaklaştığında ışık, öğle saatlerine kıyasla çok daha uzun bir atmosfer ve toz katmanından geçer. Renkler arasındaki küçük fark bu uzun yolda büyür ve gözle görülür hâle gelir.

İleri yönlü saçılma ne demek?

İleri yönlü saçılma, bir parçacığa çarpan ışığın büyük kısmının geldiği doğrultuya yakın bir açıyla yoluna devam etmesidir. Ehlers, Chakrabarty ve Moosmüller'in 2014'te Applied Optics dergisinde yayımlanan "Blue moons and Martian sunsets" çalışması, Mars tozuna benzer parçacıkları Mie kuramıyla modelledi. Mie kuramı, boyutu ışığın dalga boyuna yakın parçacıkların ışığı nasıl saçtığını hesaplar.

Çalışmanın sonucu iki parçalıdır. Dalga boyuna göre seçici sönümlenme, yani tozun kırmızı ışığı maviden daha fazla perdelemesi, Güneş diskinin mavi görünmesini açıklayabilir. Güneş'in çevresindeki mavi parıltı ise tozun mavi ışığı ağırlıklı olarak ileri doğru saçmasından kaynaklanır. Yazarlara göre bu parıltı, Rayleigh benzeri basit bir açıklamayla anlatılamaz.

Mars'ın gökyüzü neden Dünya'daki gibi mavi değil?

Mars'ın gökyüzü mavi değildir, çünkü atmosferi mavi ışığı gökyüzüne yayacak kadar yoğun değildir ve ışığı gaz molekülleri yerine toz yönetir. Avrupa Uzay Ajansı'nın Mars verilerine göre atmosferin yaklaşık yüzde 95,32'si karbondioksittir ve ortalama yüzey basıncı 6,35 milibardır. Bu değer Dünya'daki basıncın yüzde birinden azdır.

Bu kadar ince bir atmosferde gaz moleküllerinin payı küçük kalır, geriye toz kalır. NASA'nın Mars bilgi sayfasına göre toz, güçlü rüzgârlarla havalanır ve gezegenin büyük bölümünü kaplayan fırtınalar oluşturabilir. Aynı sayfa, bu fırtınalardan sonra tozun çökmesinin aylar sürebildiğini belirtir. Ehlers ve ekibinin çalışması da Mars atmosferinin ışık açısından mikron boyutlu toz parçacıklarının baskın olduğu bir ortam olduğunu vurgular.

Dünya ile Mars gökyüzü arasındaki fark nedir?

Dünya ile Mars gökyüzü arasındaki temel fark, ışığı saçan şeyin ne olduğudur: Dünya'da gaz molekülleri, Mars'ta toz. Bu fark, iki gezegende gündüz ve gün batımı renklerinin neredeyse yer değiştirmesine yol açar.

Özellik	Dünya	Mars	Mars verisinin kaynağı
Işığı saçan baskın etken	Gaz molekülleri ve küçük parçacıklar	Mikron boyutlu toz	Ehlers ve ekibi, Applied Optics, 2014
Gündüz gökyüzü	Mavi	Sarımsı kahverengi, kızılımsı	NASA Mars bilgi sayfası; Maki ve ekibi, 1999
Gün batımında Güneş çevresi	Turuncu-kırmızı	Mavi hale	NASA Gale Krateri açıklaması
Ortalama yüzey basıncı	Mars'takinden çok daha yüksek	6,35 milibar; Dünya'dakinin yüzde birinden az	Avrupa Uzay Ajansı Mars verileri

Dünya sütunundaki renklerin nedeni, yazının başında bağlantısı verilen Rayleigh saçılması yazısının konusudur. Ehlers ve ekibinin 2014 tarihli çalışması da Dünya'da gün batımının kızıl görünmesini, mavi ışığın gaz molekülleri ve küçük parçacıklarca saçılmasına bağlar.

Fotoğraflardaki renkler gerçek mi?

Fotoğraflardaki renkler gerçeğe yakındır, ama birebir insan gözünün göreceği renkler değildir. NASA, Curiosity'nin gün batımı görüntüsünün kamera kaynaklı kusurları gidermek için kalibre edildiğini ve beyaz dengesinin ayarlandığını belirtiyor. Aynı açıklamaya göre Mastcam kamerası renkleri insan gözüne çok benzer biçimde görür, yalnızca maviye biraz daha az duyarlıdır.

Mavi hale tek bir görüntüye de dayanmıyor. NASA, Perseverance'ın 9 Kasım 2021 tarihli gün batımı karesine de kalibrasyon ve beyaz dengesi uygulandığını belirtiyor ve Mars gün batımlarının genellikle mavi tonuyla öne çıktığını yazıyor. Mavi halenin varlığı böylece birden fazla görevde ve ölçümde görülüyor. Öte yandan Mars yüzeyinde henüz hiçbir insan gün batımı izlemedi. Eldeki bütün renk bilgisi, iniş araçlarının ve keşif araçlarının işlenmiş görüntülerine dayanıyor.

Mars'ta gün batımı her zaman aynı mavilikte mi?

Hayır, mavinin yoğunluğu atmosferdeki toz miktarına göre değişir. NASA'nın Perseverance'ın ilk gün batımı görüntüsü için yaptığı açıklamaya göre, 9 Kasım 2021'de (görevin 257. Mars günü) Mastcam-Z ile çekilen karede renk ortalamadan daha soluktu. NASA bunu, atmosferde o gün daha az toz bulunmasına bağlıyor.

Toz yalnızca gün batımını değil, yüzeyin aydınlanmasını da etkiler. Thomas ve ekibinin 1999 tarihli Mars gökyüzü rengi ve yüzey aydınlatması çalışmasına göre gölgede kalan alanlar belirgin biçimde kızıllaşmış, dağınık bir ışık alır. Doğrudan Güneş gören yüzeylere ulaşan ışık ise Güneş'in kendi tayfına daha yakındır.

Hâlâ net olmayan noktalar neler?

Mavi gün batımının genel nedeni olarak toz üzerinde uzlaşı var, ancak ayrıntılar kesinleşmiş değil. NASA'nın Dünya ve Mars gün batımlarını yan yana gösteren "Two Worlds, One Sun" sayfası, mavi tonun tam olarak anlaşılmadığını ve Mars tozunun ileri yönlü saçılma özellikleriyle ilişkili olduğunun düşünüldüğünü yazıyor.

Kaynakların vurgusu da aynı değildir. NASA'nın Curiosity ve Perseverance görüntülerine eklediği açıklamalar olayı, ince tozun mavi ışığı uzun dalga boylarından daha verimli geçirmesiyle özetler. 2014 tarihli Applied Optics çalışması ise Güneş çevresindeki parıltıyı mavi ışığın ileri saçılmasına bağlar. İki açıklama birbirini dışlamaz: seçici sönümlenme Güneş diskinin rengiyle, ileri saçılma çevresindeki haleyle ilgilidir.

Sık Sorulan Sorular

Mars'ta bir gün kaç saat sürer?

Mars'ta bir gün yaklaşık 24,6 saat sürer. NASA'nın Mars bilgi sayfasına göre Mars gününe "sol" adı verilir ve bu süre, Dünya'nın yaklaşık 23,9 saatlik gününe yakındır. Keşif araçlarının görev takvimi de sol üzerinden sayılır. Curiosity'nin gün batımı görüntüsünün 956. Mars günü olarak anılması bu yüzdendir.

Mars'a neden Kızıl Gezegen deniyor?

Mars'a Kızıl Gezegen denmesinin nedeni, yüzeyindeki ve atmosferindeki tozun gezegene uzaktan kızılımsı bir görünüm vermesidir. Mars Pathfinder kamerasının 1999'da yayımlanan ölçümleri ise yüzey ve gökyüzü renginin yakından bakıldığında kırmızıdan çok sarımsı kahverengi olduğunu gösteriyor.

Mars Güneş'e ne kadar uzak?

Mars, Güneş'e ortalama 228 milyon kilometre uzaklıktadır. NASA'nın Mars bilgi sayfasına göre bu mesafe yaklaşık 1,5 astronomik birime, yani Dünya ile Güneş arasındaki ortalama uzaklığın bir buçuk katına karşılık gelir. Aynı sayfaya göre Güneş ışığının Mars'a ulaşması yaklaşık 13 dakika sürer.

Dünya'da mavi gün batımı ya da mavi Güneş görülür mü?

Evet, nadiren görülür. 2014'te Applied Optics dergisinde yayımlanan çalışmaya göre Dünya'da toz ya da duman parçacıkları bazen kırmızı ışığı maviden daha fazla perdeler. Bu durumda Güneş veya Ay mavi görünebilir. Aynı çalışma, Mars'taki mavimsi gün batımı parıltısını atmosfere mikron boyutlu tozun hâkim olmasına bağlar.

Curiosity Mars'ta gün batımını ne zaman renkli görüntüledi?

Curiosity, Mars'ta gün batımını ilk kez 15 Nisan 2015'te renkli olarak kaydetti. Bu tarih, aracın Gale Krateri'ndeki görevinin 956. Mars gününe denk geliyor. NASA'nın açıklamasına göre kare Mastcam kamerasının sol gözüyle alındı, ardından kalibrasyon ve beyaz dengesi işleminden geçirildi.