Наши глаза — замечательные органы. Миллионы рецепторов, называемых палочками и колбочками, выстилают нашу сетчатку, преобразуют свет в сигналы, которые наш мозг использует для того, чтобы видеть мир вокруг нас. Цвета, которые мы воспринимаем, различаются у разных людей, включая людей с дефицитом цветового зрения. Буквально говоря, мы не всегда видим так же, как и наш оппонент.
Так же, как цвет субъективен у людей, так же субъективны и цвета на изображениях, которые роботизированные космические аппараты отправляют на Землю. Камеры на наших космических зондах действуют как прокси для наших собственных глаз, но то, что они видят, не обязательно то, что увидели бы наши глаза.
Большинство камер, которые есть на наших космических аппаратах и космических телескопах, не делают цветных снимков — Они делают черно-белые снимки, настроенные на определенные длины волн света.
Настройка космических камер на определенные длины волн света помогает ученым отвечать на важные вопросы об объектах, которые они изучают, например, какие минералы находятся на поверхности астероида или какие элементы находятся в туманности. Поскольку каждая космическая миссия имеет свои собственные уникальные научные вопросы, на которые нужно ответить, разные космические аппараты оснащены камерами, настроенными на разные длины волн.
Человеческие глаза обычно могут видеть свет с длиной волны от 380 до 700 нанометров. Это охватывает всю нашу визуальную радугу, от фиолетового на 380 нанометров до красного на 700 нанометров.
Многие космические камеры используют фильтры для захвата изображений в узких срезах нашего видимого диапазона. Например, широкоугольная камера космического аппарата Кассини имела фильтры, которые были сосредоточены на 460 нанометрах (синий свет), 567 нанометрах (зеленый свет) и 648 нанометрах (красный свет). Объединяя изображения со всех трех фильтров, процессоры изображений могли создавать приблизительные изображения Сатурна и его лун в истинных цветах, которые были близки, но не совсем идентичны тем, как их видят наши глаза.
Мы не можем точно сказать, как выглядят для нас миры нашей Солнечной системы, пока не увидим их собственными глазами с орбитального космического корабля, но мы можем развеять некоторые стандартные мифы. Вот обзор планет, который исследует то, что мы знаем об истинных цветах каждого мира.
Подписывайтесь на мой Телеграм-канал https://t.me/+2_mpnJYjogIxODRi
Какого цвета Меркурий?
Меркурий имеет серый, слегка коричневатый цвет, немного похожий на цвет нашей Луны. Общие фотографии планеты были сделаны с использованием изображений, частично состоящих из света за пределами нашего визуального диапазона.
Это изображение Меркурия получено из данных, полученных космическим аппаратом NASA MESSENGER в 2008 году.
Фотография была сделана с использованием трех изображений, полученных с помощью фильтров с длинами волн 430, 700 и 1000 нанометров. Они выходят за пределы нашего диапазона красного, зеленого и синего цветов; таким образом, это изображение не совсем отражает то, что увидел бы человеческий глаз. Mariner 10, единственный другой космический аппарат, посетивший Меркурий, запечатлел похожие, близкие к реальности, но не совсем точные виды.
Какого цвета Венера?
Покрытая облаками Венера ярко-белая с желто-бежевыми оттенками. Это изображение Венеры, полученное с помощью Mariner 10 в 1974 году, довольно точно передает истинный цвет планеты, хотя на нем больше деталей, чем может увидеть человеческий глаз.
Что мы знаем наверняка, так это то, что для человеческого глаза Венера не будет выглядеть так, как на снимках ниже с японского зонда Акацуки. Акацуки оснащен ультрафиолетовым тепловизором, который видит детали, недоступные человеческому глазу.
Какого цвета Земля?
Во время орбитальных полётов исследователи сфотографировали нашу планету издалека с помощью ручных цветных камер. Даже цветные камеры не могут идеально запечатлеть пейзажи такими, какими они предстают перед человеческим глазом, но это довольно близко к нужному. Вот один из примеров.
Еще один довольно точный вид Земли дает космический аппарат NOAA DSCOVR. DSCOVR делает несколько снимков Земли в день из точки Лагранжа L1, расположенной в 1,5 миллионах километров от Земли по направлению к Солнцу. Камера EPIC DSCOVR была разработана для обеспечения близкой оценки того, что может увидеть человеческий глаз.
Какого цвета Марс?
Мы знаем Марс как красную планету, но его внешний вид совсем не однороден. Цвет поверхности варьируется от красного до оранжевого и коричневого на равнинах, дюнных полях, вулканах и древних водных каналах. Планета имеет сезонные белые полярные шапки, которые иногда сублимируются в видимые облака, а пыльные бури время от времени покрывают шар планеты. Марс также меняет свое расстояние от Земли и Солнца, поскольку и мы, и красная планета следуем предписанным нами орбитам, и эти изменения расстояния также влияют на наше восприятие цвета.
Этот снимок Марса космическим телескопом Хаббл в 1999 году был создан с использованием фильтров с длинами волн в красном и зеленом диапазонах. Пиковая синяя длина волны, 410 нанометров, на самом деле немного более фиолетовая.
Сравните это с этим слегка оранжевым пейзажем того же региона с миссии Hope в ОАЭ. Камера EXI миссии Hope также может делать снимки в красном, зеленом и синем диапазонах длин волн.
Это составное изображение с Хаббла показывает изменение размера Марса, видимого с Земли, каждые несколько лет. Обратите внимание, как полярные шапки и атмосфера также меняются со временем, что влияет на цвет Марса.
Подписывайтесь на мой Телеграм-канал https://t.me/+2_mpnJYjogIxODRi
Какого цвета Юпитер?
Юпитер известен своими яркими облачными полосами, завихрениями и пятнами. Диапазон его цветов впечатляет: белый, бежевый, желтый, коричневый, красный и оранжевый.
Вот изображение Юпитера, полученное космическим телескопом Хаббл в 2020 году.
На изображении Хаббла Юпитер запечатлен в красных, зеленых и синих цветах (опять же, этот синий больше похож на фиолетовый). Хотя полученное изображение великолепно, большинство видов Юпитера с космических аппаратов выглядят немного более приглушенными. Вот приближение истинных цветов Юпитера с использованием данных, полученных космическим аппаратом NASA Voyager 1 в 1979 году.
Фотография Voyager 1 была создана с использованием 28 отдельных изображений, полученных через оранжевые и фиолетовые фильтры, что означает, что красную, зеленую и синюю версии изображения пришлось тщательно синтезировать. Обратите внимание, как различия в камерах и фильтрах делают Большое Красное Пятно ярким оранжево-красным на снимке Хаббла и более оранжево-коричневым на снимке Voyager 1.
Вот промежуточный цветной вид Большого Красного Пятна с космического аппарата NASA Juno, который также делает снимки в красном, зеленом и синем диапазонах.
Какого цвета Сатурн?
Сатурн демонстрирует широкий спектр цветов. Сама планета обычно выглядит как бледный, желто-бежевый мир с разнообразными пастельными желто-коричневыми полосами облаков. Кольца Сатурна варьируются от серых оттенков до светло-коричневых, в зависимости от угла обзора и того, какой космический аппарат делает снимок.
Вот как выглядела планета глазами телескопа Хаббл в 2020 году.
На этом изображении, полученном в красном, зеленом и синем (фиолетовом) диапазонах, облачные полосы Сатурна довольно выражены, а кольца в некоторых областях кажутся почти белыми. Сравните это с этим изображением, полученным космическим аппаратом Кассини.
Здесь Сатурн выглядит более желтым с менее заметными узорами облаков. Кольца также намного коричневее. Хотя оба изображения использовали свет, полученный в красном, синем и зеленом диапазонах, конкретные длины волн в этих диапазонах были разными. Это, наряду с другими нюансами обработки изображений, создало изображения с немного разными оттенками.
Какого цвета Уран?
Уран — бледная, зеленовато-голубая планета. Только космический аппарат Voyager 2 видел Уран вблизи, когда он пролетал мимо этой ледяной планеты в 1986 году.
Уран наклонен на бок по отношению к остальным планетам. Когда Уран совершает 84-летнее путешествие вокруг Солнца, в поле зрения попадают разные участки планеты. Когда Voyager 2 посетил планету, южное полушарие планеты было освещено. В 2007 году ее экватор был обращен к Солнцу. Теперь в поле зрения попадает ее северное полушарие.
Ученые давно заметили, что Уран выглядит более синим, когда его экватор обращен к Земле, и более зеленым, когда его полюса обращены к Земле. Синие оттенки планеты обусловлены метаном в ее атмосфере, который поглощает красный и зеленый свет. На полюсах меньше метана, что объясняет, почему планета выглядит менее синей, когда ее северное и южное полушария обращены к Солнцу.
Новое исследование под руководством Патрика Ирвина, физика-планетолога из Оксфордского университета, показывает, что этот эффект усиливается отражающим ледяным колпаком, который образуется над полюсами, когда они освещены, придавая планете более зеленоватый оттенок.
Ирвин и его коллеги взяли изображения с космического телескопа Хаббл и Очень Большого Телескопа Европейской Южной Обсерватории и использовали их для восстановления баланса цветов Урана и Нептуна. Вот набор восстановленных изображений Урана, полученных с помощью космического телескопа Хаббл.
Какого цвета Нептун?
Далекий Нептун бледно-голубой с оттенком зеленого. Он похож на Уран, но с немного более голубоватым оттенком.
Истинные цвета Нептуна были источником путаницы с тех пор, как Voyager 2 посетил планету в 1989 году. Хайди Хаммел, которая была членом команды по обработке изображений миссии, сказала, что ученые в то время стремились получить изображения, которые подчеркивали бы облачные узоры планеты.
«В 1989 году у нас не было фотошопа. У нас не было инструментов, которые могли бы легко обрабатывать цвета изображений», — сказала она. «Когда мы хотели получить изображение с Voyager, мы писали на листе бумаги карандашом: "Мы хотим, чтобы вы перетащили изображение номер X и изображение номер Y и сделали для нас снимок"».
На одном из самых потрясающих изображений с пролета показаны тонкие белые облака и загадочное темное пятно, движущееся по поверхности планеты. Обработка изображения сделала Нептун оттенком ярко-голубого лазурного, который был намного темнее и насыщеннее, чем фактический цвет планеты. Хотя астрономы в то время отметили, что это был «улучшенный» вид, изображение быстро распространилось без этой оговорки и стало фактическим изображением Нептуна для общественности. Лазурное изображение используется и сегодня, даже NASA.
Процессоры изображений пытались исправить цвет планеты на протяжении многих лет, как на этом изображении Урана и Нептуна, полученном Voyager 2.
Как оказалось, Нептун даже бледнее, чем на изображении выше. Переработанная версия изображения Нептуна, полученная в ходе исследования делает его почти таким же светлым, как Уран.
Другим фактором, влияющим на наше восприятие цвета Нептуна, является его экстремальное расстояние от Солнца. В наземных телескопах слабый солнечный свет на краю Солнечной системы и тот факт, что Нептун кажется вдвое меньше Урана, совместно влияют на то, чтобы сделать Нептун немного более синим, чем сравнение Ирвина выше.
Единственный способ узнать наверняка, как выглядит Нептун и другие миры, — это увидеть их собственными глазами. В то же время мы продолжим полагаться на наших роботизированных послов, которые покажут нам близкие варианты. Поскольку каждый человек видит цвет немного по-разному, космические снимки дают нам наш собственный взгляд на космос, которым можно дорожить и наслаждаться.
Подписывайтесь на мой Телеграм-канал https://t.me/+2_mpnJYjogIxODRi