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环球科学猫|为什么美国NASA知道别的星球日落是什么颜色？具体怎么回事？

作者：文/虞子期
NASA其实美国航空航天局的英文简称 ， 美国所有太空计划的制定和实施 ， 都是由这个早在1958年就成立了的科研机构来完成 。 但是 ， NASA也还没有强大到登陆太阳系的各大星球 ， 他们是通过一种叫做“行星光谱发生器”的在线工具 ， 从而制作了每个星球上的日落过程 。
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相信很多人都知道五十多年前的登月飞行任务 ， 也就是阿波罗计划 ， 那就是美国宇航局系列载人登月任务的阿波罗工程 。 到目前为止有宇航员登陆过月球 ， 带回了会对登月设备和宇航员着装造成损坏的月球尘埃 ， 也放置了可以测量月球地震频率的设备 。
然而 ， 除此之外 ， NASA也仅实现了让探测器成功着陆火星 ， 如大家熟知的机遇号和漫游者 ， 所以 ， 其他星球上的日落自然不可能是人为或者机器拍摄而来 。 而且 ， 虽然我们普通人可能穷尽一生都不可能抵达其他星球 ， 但不同颜色的天空并不会让太阳因此而变得不同 ， 我们看似奇怪的颜色背后都有其合理而自然的解释 。
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太阳系中其他星球上的日落分别是什么颜色？
美国宇航局知道火星上的日落是什么颜色不足为奇 ， 毕竟他们已有多个探测期在火星上着陆 ， 目前我们知道的很多火星上的大气、地理构造和天气等特征 ， 都是通过这些探测期搜集到的信息了解到的 。 而火星上的日落 ， 已经很多次被“机遇号火星探测器”捕获到 ， 一开始的灰棕色天空 ， 然后随着太阳的降落而逐渐变成蓝色 。
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从美国宇航局的模拟结果来看 ， 在环绕土星运行的泰坦星球（土卫六）上 ， 由于该星球本身的气氛有95%的部分都是氮气 ， 同时还含有较高浓度的甲烷 ， 以及其他含碳物质的有机分子 ， 所以 ， 这颗星球上的日落是看上去比较特殊的橙色 。 而这个橙色并不是特别亮眼的那种 ， 这种看上去有一些朦胧的橙色日落 ， 会因为太阳和地平线之间的距离越来越接近而逐渐变成深褐色 。
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而天王星上的日落颜色就与火星比较相似了 ， 区别只在于天王星会因为大气中含有丰富的甲烷、氢和氧而发生相互作用 ， 所以 ， 其天空和日落的颜色会从蔚蓝变成深蓝 。
其实不同的颜色代表了不同的波长 ， 正因为这些特殊气体将光谱中波长较长的颜色和较短的光子都吸收了 ， 所以才导致了散射现象和大气分子发生碰撞的情况 。 如果大家细心观察一定会发现 ， 我们地球上的日落 ， 有时候也会因为蓝色光子大量散射而呈现出蓝色天空 。
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机器模拟出来的日落颜色具有可信度吗？
既然NASA会公布太阳系各大星球上的日落颜色 ， 作为一个本应严谨行事的科研机构 ， 自然也在公布之前就做了该工具准确性的验证 。 而且 ， 这个从信息集合到模拟结果 ， 涉及到的不只有那些我们人类或探测器没有到达过的星球 ， 同时也包含了我们已经知道的天空是什么颜色的星球 。
而研发出的工具呈现出的每个星球上的全天空视图 ， 都像是我们用超广角镜头拍摄下来的一样 ， 我们看到的光晕有的时候就是大气中存在的颗粒被散射之后所产生 。 模拟每个星球日落景观的这个工具 ， 从宏观本质上来说就是在复制光会在各大星球的大气中发生怎样的散射过程 。
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