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Les cieux au coucher du soleil de roses ardentes et de pêches sont un avantage unique de notre maison sur Terre. Mais quelles couleurs apparaissent lorsque le soleil se couche sur d'autres planètes du système solaire?
La réponse dépend de la planète. Sur Mars, le soleil va et vient avec une lueur bleue. Sur Uranus, le ciel du coucher du soleil passe du bleu au turquoise, selon la NASA. Et sur Titan, l'une des lunes de Saturne, le ciel passe du jaune à l'orange au brun alors que le soleil plonge sous l'horizon.
Les couleurs du coucher du soleil ne sont pas uniformes car, en grande partie, ces teintes sont un produit de l'atmosphère de chaque planète et de la façon dont les particules qu'elle contient diffusent la lumière du soleil, selon Kurt Ehler, professeur de mathématiques au Truckee Community College de Reno, Nevada, et auteur d'un article de 2014 dans la revue Applied Optics qui a étudié pourquoi le coucher de soleil martien apparaît en bleu.
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"C'est délicat", a déclaré Ehler à Live Science. «Tout le monde avait une idée préconçue que le mécanisme [des couchers de soleil] est une réplique de ce que nous voyons sur Terre». Mais ce n'est pas le cas.
Sur Terre, l'atmosphère est composée de minuscules molécules de gaz, principalement de l'azote et de l'oxygène, qui sont plus efficaces pour diffuser - c'est-à-dire absorber et réémettre dans une direction différente - la lumière de courte longueur d'onde, comme le bleu et le violet, qu'elle n'est plus longue. longueurs d'onde rouges. Le type de diffusion sélective causé par de petites molécules est appelé diffusion de Rayleigh. Cela nous donne un ciel bleu à midi, mais au coucher et au lever du soleil, lorsque la lumière du soleil doit voyager plus loin, une plus grande partie de la lumière bleue est dispersée; ce sont les longueurs d'onde rouges et jaunes plus longues qui atteignent notre ligne de mire, créant les nuances vibrantes de rouge que nous voyons.
Toute planète dont l'atmosphère est dominée par le gaz suivra un schéma similaire de couleurs de longueurs d'onde plus longues devenant plus dominantes au coucher du soleil, a déclaré Ehler. Sur Uranus, par exemple, les particules de gaz d'hydrogène, d'hélium et de méthane dans son atmosphère dispersent les longueurs d'onde plus courtes bleues et vertes tout en absorbant (mais en grande partie ne réémettant pas) des longueurs d'onde rouges plus longues, selon la NASA. Cela crée un ciel bleu vif qui devient turquoise au coucher du soleil car la lumière bleue est dispersée par rapport aux longueurs d'onde verdâtres plus longues.
Si l'atmosphère d'une planète est dominée par autre chose que des gaz, tout sur l'apparence du coucher de soleil sera différent. Prenez le coucher de soleil bleu martien. "La densité du gaz atmosphérique est seulement environ 1/80 de ce qu'elle est ici", a déclaré Ehler à propos de Mars. "La diffusion est dominée par de plus grosses particules de poussière."
Dans une étude de 2014 qui a utilisé les données du rover de Mars Spirit, Ehler et ses collègues ont découvert que la poussière martienne diffuse la lumière très différemment des molécules de gaz. «La raison de [le] coucher de soleil bleu est le modèle dans lequel la lumière se disperse ces particules [de poussière]», a-t-il dit.
Les molécules de gaz, comme celles ici sur Terre, diffusent la lumière dans toutes les directions. En revanche, la poussière diffuse la lumière principalement dans une direction - la direction vers l'avant, a déclaré Ehler. De plus, les particules de poussière diffusent la lumière rouge à des angles beaucoup plus larges que la lumière bleue. Parce que la lumière bleue n'est pas diffusée très largement, elle devient plus concentrée, donc "la lumière bleue est environ six fois plus intense que la lumière rouge" sur Mars, a déclaré Ehler.
Quand vous regardez le coucher de soleil martien, vous voyez en fait que "le disque du soleil est blanc, parce que la lumière ne change pas de couleur lorsqu'elle traverse l'atmosphère martienne", a déclaré Ehler "Autour du soleil, il y a une lueur bleuâtre. Et plus loin dehors, le ciel commence à paraître rougeâtre. Là, vous voyez des lumières rouges dispersées à des angles plus grands. "
Quant aux autres planètes et lunes, il est presque impossible de prédire à quoi ressemblera le coucher du soleil sans avoir une compréhension approfondie de leur composition atmosphérique. Si ces corps célestes ont une atmosphère gazeuse, vous vous attendez à voir de plus longues longueurs d'onde de lumière au coucher du soleil, a déclaré Ehler.
"Là où [l'atmosphère] est dominée par d'autres substances, je ne peux pas vous le dire", a déclaré Ehler. Différents types et distributions de tailles de poussière diffuseront la lumière de manière unique. En d'autres termes, si vous pensez qu'un coucher de soleil sur Terre est «hors de ce monde», détrompez-vous - c'est vraiment une caractéristique exclusive aux planètes avec des atmosphères gazeuses.
Publié à l'origine sur Live Science.
Par Donavyn Coffey -