火星の空の色は何色ですか？

火星からの画像はたくさんありますが、人間の視覚に良いコントラストを与えるためにホワイトバランスをとっているものもあるので、この質問に答えるには適切なものばかりとは言えません。 幸いなことに、火星の空の色度を扱い、その様相の健全な物理的理由を提供する、いくつかの興味深い研究が文献にある。

火星探査機スピリットとオポチュニティに搭載されたパノラマカメラ（パンカム装置）を使って、ベル3世と共同研究者は放射計で校正された画像から空の色を決定した。 これは、カメラやフィルターの分光感度、火星表面での入射太陽フラックスなどを考慮し、画像値を物理量（フラックスやラディアンスなど）に変換したことを意味する。 スピリットとオポチュニティは、塵のない大気で「青黒い」または「黒い」空を報告しました。 しかし、ほとんどの場合、火星の大気は多くの塵に満ちているので、これは空の一般的な側面ではない。
空の色は、太陽放射が地面を照らす直接光線のうちどのように散乱し、また散乱と直接光線が大気中の分子と粒子によってどのように吸収されるかに依存する。 例えば、月のように大気がなかったら、空は暗く、太陽は黄色です。 地球上では、半径が放射線の波長よりも小さい（約1/10）分子が、波長の短い光を効率よく散乱する、いわゆるレイリー散乱によって、青空の色を作り出している。散乱断面積は、波長の4乗に反比例しているのだ。

について述べています。 原理的には、火星の塵が地球の大気分子の役割を果たし、より短い波長を効率よく散乱させ、その結果、地球と同じように青い空と赤い夕焼けを作り出すことができたかもしれない。 もし、そのような粒子が吸収のない完全な散乱体として作用していれば、そうなっていたかもしれません。 しかし、火星の塵は青色を吸収する酸化鉄を豊富に含んでおり、放射線ビームから短波長を取り除くだけで反対の効果をもたらします。
探査機は、火星の大気中に塵がたくさん残っている一般的な状況について「濃い黄色がかった茶色」の空（すなわち「バタースコッチ」）を報告していますが、塵は空を青く（散乱により）または赤く（吸収により）認識させることに貢献できるので、ここではより慎重に説明することが求められています。 Kurt Ehlers氏と彼の共同研究者たちは、大気光学に詳しい人なら誰でも納得するような、啓発的な研究を行った。 彼らは、ミクロンサイズの、青色を吸収し前方に散乱する塵の複雑な効果を考慮し、赤化の方がわずかに効率が良いことを実証し、その結果、「塵の多い状況」に対して「バタースコッチ」空をもたらすことを明らかにした。 さらに、長い波長（赤）と短い波長（青）は非常に異なるパターンで散乱され、火星の空の上を通る太陽の後に続く青い輝きなど、いくつかの他の興味深い効果を生み出しています。
この研究によると、火星の日没時に特に顕著なバタースコッチの空と青く輝く太陽があるようです。 しかし、人間の知覚ではもっと複雑です。
火星は太陽からおよそ1.5天文単位にあるので、地表の光量は我々の惑星の約半分です。 低い照明の条件の下で、私達の目は色の敏感な「錐体」細胞から色盲の「棒」細胞を使用することを変えるので青の方に感受性を移す。 これを「プルキンエ効果」といいます。 4280>