Amikor az égre nézünk, legtöbbször csillagokat látunk, apró fehér fényeket a fekete égbolton. De ha teleszkópon keresztül pillantunk a Naprendszer óriásaira, a kép hirtelen átalakul: megjelennek a különböző színű bolygók, amelyek úgy néznek ki, mintha egy kozmikus festő palettájáról kerültek volna oda. A vörös Mars, a narancsos Jupiter, a kékes Föld, a halványkék Neptunusz... Az egyes bolygók nem a véletlennek köszönhetik színeiket: mindegyik bolygó külsejét az anyaga, a légköre és a felszínén zajló folyamatok alakítják.

Forrás: Lunar and Planetary Laboratory / wikipedia

A színek titka: a fény és az anyag találkozása

Ahhoz, hogy megértsük, miért más színűek a bolygók, először a fény természetét kell szemügyre vennünk. A Napból fehér fény érkezik, amely valójában sok szín keveréke. Amikor ez a fény eléri a bolygót, annak felszíne vagy légköre különböző módon nyeli el és veri vissza a sugarakat. Azt a színt látjuk, amit a bolygó visszaver.

Egy egyszerű példa: a Mars vörösnek tűnik, mert a felszínén lévő vas-oxid (vagyis rozsda) elnyeli a fény egy részét, és főként a vörös árnyalatokat veri vissza. Ugyanígy a Föld óceánjai és légköre főként a kék fényt szórják vissza, ezért látjuk bolygónkat kéknek az űrből.

A „kék bolygó”: FÖLD

Forrás: Harrison Schmitt / Apollo 17 / wikipedia

Kezdjük a saját otthonunkkal. Ha az űrből nézünk a Földre, gyönyörű kék gömbként látjuk, amelyet fehér felhők és zöld-barna kontinensek tarkítanak. A kék szín elsősorban az óceánok miatt van: a víz elnyeli a fény spektrumának vörös részét, és inkább a kék fényt veri vissza.

De nem csak a víz a felelős. A Föld légköre, vagyis az atmoszféra is „segít”, ugyanis a benne lévő gázmolekulák szórják a fényt – ez az úgynevezett Rayleigh-szórás. Ezért látjuk az eget nappal kéknek, és ezért kékes árnyalatú az egész bolygó az űrből nézve. A Rayleigh-szórás egy olyan fizikai jelenség, ami akkor lép fel, ha a fény a hullámhosszánál sokkal kisebb méretű részecskéken szóródik. Az égbolt színének változását naplemente idején a Rayleigh-szórás okozza. A Nap közelében vöröses, tőle távolabb kékes színű.

Érdekesség, hogy ha nem lenne légkörünk, a Föld valószínűleg sokkal sötétebb és barnásabb lenne, hasonlóan a Holdhoz.

A vörös szomszéd: MARS

Forrás: Kevin Gill / wikipedia

A Mars talán a legismertebb „színes bolygó”. Már az ókori csillagászok is különlegesnek tartották, és a vörös színe miatt a háborúistenekhez kapcsolták. Az ókoriak ugyanis istenekhez kötötték a bolygókat, és a Mars különösen erősen kapcsolódott a háborúhoz a vörös színe miatt – olyannak tűnt, mintha vért vagy tüzet idézne. Ezért több kultúrában is a „háborúistenhez” kötötték. A titok egyszerű: a bolygó felszínén rengeteg vas található, amely az idők során oxidálódott. Ez ugyanaz a folyamat, mint amikor a Földön a vas rozsdásodik.

A Mars légköre vékony és poros, így a finom, vöröses por a levegőben lebeg, és vöröses árnyalatot ad az egész bolygónak. Ezért nevezik gyakran „vörös bolygónak”, bár valójában közelebbről inkább narancssárga, barnás és szürkés színek váltakoznak rajta.

A sávok titka: JUPITER

Forrás: NASA/STSCI (S.T.A.R.S) / wikipedia

A Jupiter a Naprendszer óriása, és egyben az egyik legszínesebb bolygó. Ha ránézünk, látványos sávokat látunk: narancs, barna, fehér és sárgás csíkok váltakoznak.

Ezek a színek a légkörének összetételéből származnak. A Jupiter főként hidrogénből és héliumból áll, de a légkörében ammónia, kénvegyületek és más vegyületek is találhatók. Ezek a különböző anyagok különféle magasságokban jelennek meg, és másként verik vissza a napfényt.

A sávok tulajdonképpen hatalmas, több ezer kilométer széles szelek, amelyek eltérő irányban fújnak. A színek a hőmérséklet és a kémiai összetétel változásait mutatják. És ne feledkezzünk meg a Nagy Vörös Foltról, amely jellegzetes vöröses árnyalatot kölcsönöz a bolygónak. A Nagy Vörös Folt a Jupiter légkörében tomboló óriási vihar. Már több mint három évszázada figyelik a csillagászok, és akkora, hogy akár három Föld is elférne benne. Jellegzetes vöröses színét valószínűleg a légkör kémiai anyagai és a napsugárzás kölcsönhatása adják, bár a pontos okát máig nem tudjuk biztosan. Ez a hatalmas örvény a Jupiter egyik legkülönlegesebb és leglátványosabb jelensége.

A sápadt szépség: SZATURNUSZ

Forrás: NASA / JPL / Space Science Institute / wikipedia

A Szaturnusz híres a gyűrűiről, de maga a bolygó is különleges színeket mutat. Sápadt, halványsárga és arany árnyalatok jellemzik. A szín forrása itt is a légkör: az ammóniafelhők és a hidrogén dominálnak, amelyek a napfényt visszaverve ilyen gyengéd, pasztellszerű árnyalatot adnak.

A Szaturnusz kevésbé kontrasztos, mint a Jupiter, de éppen emiatt elegáns, már-már „bársonyos” megjelenésű a teleszkópok képén.

A kék óriások: URÁNUSZ és NEPTUNUSZ

Balra: Uránusz; forrás: Ardenau4 / wikipedia, jobbra: Neptunusz; forrás: NASA / Voyager 2 / wikipedia

Ha ránézünk az Uránuszra és a Neptunuszra, azonnal feltűnik a különbség: mindkettő kék, de más árnyalatban.

Az Uránusz halvány, világoskék színű, míg a Neptunusz sokkal mélyebb, élénkebb kékben pompázik. A színük titka a légkörükben rejlik: mindkettő tartalmaz metánt, amely elnyeli a vörös fényt, és inkább a kék fényt veri vissza.

De miért erősebb a Neptunusz kéksége? A tudósok szerint más összetevők és a légkör mélysége is szerepet játszik benne – talán a Neptunuszon a felhők vastagabbak és a gázok koncentrációja eltérő. Ezért tűnik sokkal sötétebbnek és ragyogóbbnak.

A sárgás fátyol: VÉNUSZ

Forrás: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington / wikipedia

A Vénusz az égbolt legfényesebb bolygója, és kívülről nézve sárgás-fehér színű. Ennek oka a sűrű légkör, amely főként szén-dioxidból és kénsavfelhőkből áll. Ezek a felhők teljesen eltakarják a felszínt, és visszaverik a napfényt, sárgás-fehéres árnyalatot adva a bolygónak.

Érdekesség, hogy ha a Vénuszon valaha is átlátnánk a felhőkön, a felszín valószínűleg sötét, barnás árnyalatú lenne – de a légkör olyan vastag, hogy ez szinte lehetetlen.

A bolygók színei nemcsak gyönyörködtetnek – mindegyik egy külön történetet rejt. A vörös Mars a rozsdáról, a kék Föld az életről és a vízről, a csíkos Jupiter az óriási viharokról, a kék Neptunusz pedig a távoli világok titkairól beszél. A Naprendszer színei valójában egy hatalmas tudományos puzzle darabjai: mindegyik segít megérteni, milyen anyagok, folyamatok és történetek alakították a bolygókat az évmilliárdok során. És ki tudja – ha egyszer távoli csillagok körül keringő exobolygókat is látni fogunk, talán teljesen új színek is felkerülnek majd az univerzum palettájára.

Forrás:

wikipedia

Felső kép: CactiStaccingCrane / wikipedia