Földönkívüli égbolt – meghatározás és megfigyelések (Hold, Mars, Vénusz)

Mivel a Merkúrnak alig vagy egyáltalán nincs légköre, a bolygó égboltjának látványa nem különbözne attól, mintha a Föld körüli pályáról néznénk az űrt. A Merkúrnak van egy déli póluscsillaga, az Alpha Pictoris. Ez halványabb, mint a földi Sarkcsillag az Ursa Minor csillagképben.

A Nap a Merkúrról

A Merkúron a Nap látható átmérője átlagosan 2,5-szer nagyobb, mint a Földről nézve, és teljes fényessége több mint 6-szor nagyobb. A bolygó pályája miatt a Nap látható átmérője az égbolton a Földről nézve 2,2-szeres és 3,2-szeres között változna. A Nap több mint tízszer fényesebb lenne.

Lassú forgása miatt egy nap a Merkúron körülbelül 176 földi napig tart.

Más bolygók a Merkúrról nézve

A Nap után a Merkúr égboltjának második legfényesebb objektuma a Vénusz, amely ott sokkal fényesebb, mint a földi megfigyelők számára.

A Föld és a Hold szintén nagyon jól látható a Merkúr égboltján. és -1,2. Az összes többi bolygó ugyanúgy látható, mint a Földön, de szembenálláskor valamivel kevésbé fényesek.

A Vénusz légköre olyan sűrű, hogy a Napot nem lehet könnyen látni a nappali égbolton, és éjszaka a csillagok sem láthatók. Az űrszondák által készített színes felvételek alapján a Vénusz égboltja narancssárga színű. Ha a Napot a Vénusz felszínéről látni lehetne, akkor az egyik napfelkeltétől a másikig eltelt idő körülbelül 117 földi nap lenne. A Vénusz forgása miatt úgy tűnne, hogy a Nap nyugaton kel fel és keleten nyugszik.

Egy megfigyelő a Vénusz felhői felett körülbelül négy földi nap alatt kerülné meg a bolygót, és olyan égboltot látna, amelyen a Föld és a Hold fényesen ragyog. A Merkúrt is könnyű lenne észrevenni, mert közelebb van és fényesebb, és mert a maximális elongációja a Naptól lényegesen nagyobb, mint a Földről nézve.

A Hold légköre nagyon vékony, ezért az égboltja mindig fekete, akárcsak a Merkúré. A Nap azonban olyan fényes, hogy napközben nem lehet csillagokat látni, hacsak a megfigyelő nincs jól védve a napfénytől.

A Nap a Holdról

A Nap ugyanúgy néz ki a Holdról, mint a Föld körüli pályáról, valamivel fényesebb, mint a Föld felszínéről, és tiszta fehér színű, mivel nagyon vékony légkörében nincs szóródás és elnyelés.

A Hold helyzetéből és pályájából adódóan a Nap egy év során szinte mindig ugyanazt az utat járja be a Hold égboltján. Ennek eredményeképpen a Hold pólusai közelében olyan kráterek és völgyek vannak, amelyek soha nem kapnak közvetlen napfényt, és olyan hegyek és hegycsúcsok is létezhetnek, amelyek soha nincsenek árnyékban.

A Föld a Holdról

A Hold égboltjának egyik legfeltűnőbb látványossága a Föld. A Föld ugyanúgy fázisokat mutat, mint a Hold a földi megfigyelők számára. A fázisok azonban ellentétesek; amikor a földi megfigyelő teliholdat lát, a holdi megfigyelő "új Földet" lát, és fordítva. A Földön tartózkodó megfigyelő számára a Földön a teliholdnál több mint 50-szer fényesebben ragyog a telihold a legfényesebb pillanatában. A Hold sötétebbik felén visszaverődő földi fény elég fényes ahhoz, hogy a Földről látható legyen, és ezt nevezik földfénynek.

A Hold forgása következtében a Hold egyik oldala (a "közeli oldal") állandóan a Föld felé fordul, a másik oldala, a "távoli oldal" pedig többnyire nem látható a Földről. Ez fordítva azt jelenti, hogy a Föld csak a Hold közeli oldaláról látható, a távoli oldalról pedig mindig láthatatlan lenne.

Napfogyatkozások a Holdról

A Föld és a Nap néha találkozik a holdi égbolton, ami napfogyatkozást okoz. A Földön holdfogyatkozást látunk, amikor a Hold áthalad a Föld árnyékán; a Holdon pedig napfogyatkozást, amikor a Nap a Föld mögé kerül. Mivel a Föld látszólagos átmérője négyszer akkora, mint a Napé, a Nap órákig a Föld mögött rejtőzne. A Föld légköre vöröses gyűrűként lenne látható.

A napfogyatkozás árnyékai, amikor a Hold eltakarja a Földre érkező napfényt, másrészt nem lennének olyan látványosak a Földet figyelő holdi megfigyelők számára: a Hold ernyője a Föld felszínénél szinte elvékonyodik. Egy elmosódott sötét folt alig lenne látható. A hatás ahhoz hasonlítana, mintha egy golflabda árnyéka vetülne a napfény által egy 5 m-re lévő tárgyra. A Holdon távcsővel megfigyelők az ernyőárnyékot egy kevésbé sötét régió (félárnyék) középpontjában lévő fekete foltként vehetnék észre, amely a teljes földkorongon átvonul. Lényegében ugyanúgy nézne ki, mint a Deep Space Climate Observatory számára, amely a Föld körül kering a Nap-Föld rendszer L1 Lagrange-pontjában, 1,5 millió km-re a Földtől.

Összefoglalva, amikor valamilyen napfogyatkozás történik a Földön, akkor egy másik fajta napfogyatkozás történik a Holdon. A Földön és a Holdon tartózkodó megfigyelők számára mindig akkor következik be napfogyatkozás, amikor a két égitest és a Nap egy egyenes vonalban áll.

A Marsnak csak vékony légköre van, azonban rendkívül poros, és sok fény szóródik szét rajta. Az égbolt ezért nappal meglehetősen fényes, és a csillagok nem láthatók.

A marsi égbolt színe

A Mars felszínéről pontos színes képeket készíteni nehéz feladat. Sokáig úgy gondolták, hogy a Mars égboltja rózsaszínűbb, mint amilyennek most gondolják.

Ma már tudjuk, hogy a marsi nappal az égbolt karamellszínű. Napnyugta és napkelte táján az ég rózsaszínű, de a lenyugvó Nap közelében kék. Ez éppen az ellenkezője a földi helyzetnek. A szürkület hosszú ideig tart a Nap lenyugvása után és felkelte előtt, mivel a Mars légkörében magasan szálló por miatt.

A Marson az égbolt vörös színét a levegőben lévő porszemcsékben lévő vas(III)-oxid jelenléte okozza. Ezek a részecskék nagyobb méretűek, mint a gázmolekulák, ezért a fény nagy része szóródik. A por elnyeli a kék fényt, és szórja a hosszabb hullámhosszú (vörös, narancssárga, sárga) fényt.

A Nap a Marsról

A Nap a Marsról nézve körülbelül ⁄⁵₈ akkora, mint a Földről nézve, és a fény 40%-át sugározza, ami körülbelül egy enyhén felhős délután fényessége a Földön.

A Mars holdjai a Marsról nézve

A Marsnak két kis holdja van: Phobos és Deimos. A Mars felszínéről nézve a Phobos a Nap méretének egyharmada vagy fele, míg a Deimos alig több egy pöttynél.

Pályája miatt a Phobos nyugaton kel fel és keleten nyugszik. A Deimosz keleten kel és nyugaton nyugszik, mint egy "normális" hold, bár szabad szemmel nézve csillagszerűnek tűnik. A Marsról nézve a Phobosz és a Deimosz is képes a Napot elfeketíteni, bár egyikük sem képes teljesen eltakarni a Nap korongját, így az esemény valójában inkább tranzit, mint napfogyatkozás.

Föld a Marsról

A Föld a Marsról kettős csillagként látható; a Hold halványabb kísérőként lenne látható mellette.

Vénusz a Marsról

A Marsról nézve a Vénusz látszólagos fényessége körülbelül -3,2 lenne.

A külső bolygók

A Földről nézve a külső bolygók (Jupiter, Szaturnusz, Uránusz és Neptunusz) szembenálláskor kissé fényesebbnek, konjunkciókor pedig kissé halványabbnak tűnnek.

A Mars holdjainak égboltja

A Phoboszról nézve a Mars 6400-szor nagyobbnak és 2500-szor fényesebbnek tűnik, mint a Földről nézve a telihold. A Deimoszról nézve a Mars 1000-szer nagyobbnak és 400-szor fényesebbnek tűnik, mint a Földről nézve a telihold.

Az aszteroidaöv ritkán lakott, és a legtöbb aszteroida nagyon kicsi, így az egyik aszteroidán tartózkodó megfigyelő valószínűleg nem látna egy másikat távcső nélkül. Néhány aszteroida, amely keresztezi a bolygók pályáját, időnként elég közel kerülhet egy bolygóhoz vagy aszteroidához ahhoz, hogy az aszteroidáról érkező megfigyelő távcső vagy távcső nélkül is meg tudja különböztetni a közeli objektum korongját.

Bár a Jupiter légköréből még nem készültek felvételek, a művészi ábrázolások általában azt feltételezik, hogy a bolygó égboltja kék, bár halványabb, mint a Földé, mivel a napfény ott átlagosan 27-szer halványabb, legalábbis a légkör felsőbb rétegeiben. A bolygó keskeny gyűrűi az Egyenlítő feletti szélességi körökből halványan látszódhatnak. Lejjebb a légkörben a Napot különböző színű, leginkább kék, barna és vörös felhők és ködök takarják el. Bár a színek okáról számos elmélet létezik, jelenleg nincs egyértelmű válasz.

A Jupiterről nézve a Nap kevesebb mint negyed akkora, mint a Földről nézve.

A Jupiter holdjai a Jupiterről nézve

A Napon kívül a Jupiter égboltjának legfeltűnőbb objektumai a négy Galilei-hold. A bolygóhoz legközelebbi Io valamivel nagyobb, mint a telihold a földi égbolton, bár kevésbé fényes, és a Jupiterről nézve a Naprendszer legnagyobb holdja lenne. Az Europa nagyobb fényessége nem tudná ellensúlyozni a Jupitertől való nagyobb távolságát, így az Io-t sem tudná túlragyogni. A Ganümédész, a legnagyobb és a Jupitertől harmadik hold, majdnem olyan fényes, mint az Io és az Europa, de csak fele akkorának tűnik, mint az Io. A távolabbi Callisto csak negyed akkora lenne, mint az Io.

A Jupiter holdjainak felszíni jellemzői közül egyik sem tűnik olyan feltűnőnek, mint a Holdról nézve a Hold maria. Az Io felszínén az Io-t borító kén színeződése miatt sötét és világos foltok lennének láthatók, és a legnagyobb vulkánokat sötét pontok jelölnék, de a nagy, kontrasztos vonások hiánya miatt rosszul látható. Az Europa viszont teljesen jellegtelen fehér korongként jelenne meg. Még a közelből nézve is a legtöbb űrszonda képein kontrasztnövelő anyagokat használnak, hogy az Europan jégen lévő repedések jól láthatóak legyenek. A Ganymedesen homályos sötét és világos foltok lennének láthatók, míg a Callisto túlságosan messze van ahhoz, hogy bármilyen vonás kivehető legyen.

Mind a négy Galilei-hold kiemelkedik a Holdhoz képest gyors mozgásukkal. Mindegyikük elég nagy ahhoz, hogy teljes mértékben elfogyassza a Napot.

A Jupiter kis belső holdjai csak csillagszerű pontokként jelennek meg, kivéve az Amaltheát, amely időnként akkorának tűnhet, mint a Callisto. Azonban mindegyik fényesebb lenne bármelyik csillagnál. A külső holdak láthatatlanok lennének a Himalia kivételével, amely csak kedvező körülmények között tűnne fel szabad szemmel halvány, csillagszerű pontként.

A Jupiter holdjainak égboltja

A Jupiter egyik holdján sincs több mint nyomokban légkör, így az égboltjuk fekete vagy csaknem fekete. A holdak egyikén tartózkodó megfigyelő számára a Jupiter messze a legfeltűnőbb látványosság az égbolton.

Mivel a Jupiter belső holdjai szinkronban forognak a Jupiter körül, a bolygó mindig közel azonos helyen jelenik meg az égbolton. A Galilei-szatellitek bolygótól elforduló oldalán lévő megfigyelők például soha nem látnák a Jupitert.

A Jupiter holdjairól nézve a Galilei-szatellitek által okozott napfogyatkozások látványosak lennének, mert a megfigyelő látná, amint a fogyatkozó hold körkörös árnyéka végigvonul a Jupiter arcán.

A Szaturnusz légkörének felső részén kék az égbolt, de a felhőrétegek uralkodó színe arra utal, hogy lejjebb sárgás színű lehet. A Szaturnusz gyűrűi szinte biztosan láthatók a légkör felsőbb rétegeiből. A gyűrűk olyan vékonyak, hogy a Szaturnusz egyenlítőjén lévő pozícióból szinte láthatatlanok lennének. A bolygó bármely más pontjáról azonban látványos, az égi félteke felén átívelő ívként láthatók.

A Szaturnusz holdjai nem mutatnának különösebben lenyűgözően az égbolton, mivel a legtöbbjük meglehetősen kicsi, a legnagyobbak pedig messze vannak a bolygótól. Még a Titán, a Szaturnusz legnagyobb holdja is csak fele akkorának tűnik, mint a Föld holdja. Valójában a Titán a Szaturnusz nagy holdjai közül a legnagyobb távolsága és halványsága miatt a leghalványabb; a Mimas, az Enceladus, a Tethys, a Dione és a Rhea mind fényesebbek. A belső holdak többsége fényes, csillagszerű pontként jelenne meg (a Janus kivételével, bár a legtöbbjük fényesebben ragyogna bármelyik csillagnál. A külső holdak egyike sem lenne látható, kivéve a Phoebe-t, amely nagyon halvány lenne.

A Szaturnusz holdjainak égboltja

Mivel a Szaturnusz belső holdjai mind szinkronban forognak, a bolygó mindig ugyanazon a helyen jelenik meg az égbolton. A bolygótól távolabbra néző műholdak oldalain álló megfigyelők soha nem látnák a Szaturnuszt. A Szaturnusz belső holdjainak égboltján a Szaturnusz hatalmas objektum.

A Szaturnusz holdjainak gyűrűi

A Szaturnusz gyűrűi nem látszódnának ki a legtöbb holdról. Ennek oka, hogy a gyűrűk, bár szélesek, nem túl vastagok. A gyűrűk a széleken vannak, és gyakorlatilag láthatatlanok a belső holdakról. A külső holdakról, kezdve a Iapetusszal, a gyűrűkre ferde látószögű kilátás nyílna, bár a nagyobb távolság miatt a Szaturnusz kisebbnek tűnne az égen; a Phoebe-ről, a Szaturnusz legnagyobb szabálytalan holdjáról a Szaturnusz csak akkorának tűnne, mint a telihold a Földről. A gyűrűket talán a belső Mimas holdról lehet a legjobban látni, amely meglehetősen közel van a gyűrűkhöz. Az Epimetheus és a Janus társbolygókról is jó kilátás nyílna. A Tethys a következő legjobb kilátást nyújtja; az Iapetusról jó kilátás nyílik a gyűrűkre, és ez több, mint amit bármelyik külső hold magáénak mondhat.

A Titán égboltja

A Titán az egyetlen hold a Naprendszerben, amelynek vastag légköre van. A Titán égboltja világos mandarin színű. A Titán felszínén álló űrhajós azonban ködös barnás/sötét narancssárgás színt látna. A Naptól való nagyobb távolsága és légkörének vastagsága miatt a Titán felszínére csak körülbelül ⁄¹₃₀₀₀ annyi napfény jut, mint a Földre - a Titánon tehát a nappali fény csak annyira világos, mint a Földön a szürkület. Valószínűnek tűnik, hogy a Szaturnusz állandóan láthatatlan a narancssárga szmog mögött, és még a Nap is csak egy világosabb folt lenne a ködben, alig világítva meg a jég- és metántavak felszínét. A felső légkörben azonban az ég kék színű lenne, és a Szaturnusz látható lenne. Sűrű légkörével és metánesőjével a Titán az egyetlen égitest a Földön kívül, amelyen a felszínen szivárványok alakulhatnának ki. Tekintettel azonban a légkör rendkívüli vastagságára a látható fényben, a szivárvány túlnyomó többsége az infravörös tartományban lenne látható.

Az Enceladus égboltja

Az Enceladusról nézve a Szaturnusz látható átmérője hatvanszor nagyobb lenne, mint a Földről látható Holdé. Ráadásul mivel az Enceladus a keringési idejével szinkronban forog, és ezért egyik arcát a Szaturnusz felé tartja, a bolygó soha nem mozog az Enceladus égboltján, és a műhold túlsó oldaláról nem látható.

A Szaturnusz gyűrűi szinte láthatatlanok lennének, de árnyékuk a Szaturnusz korongján jól kivehető lenne. Mint a Földről nézve a Holdunk, maga a Szaturnusz is rendszeres fázisokat mutatna. Az Enceladusról nézve a Nap átmérője csak egy-kilenced része lenne a Földről nézve a Hold átmérőjének.

Az Enceladuson tartózkodó megfigyelő a Mimas (az Enceladus pályáján belül található legnagyobb műhold) átvonulását is megfigyelheti a Szaturnusz előtt, átlagosan 72 óránként. Látszólagos mérete körülbelül akkora lenne, mint a Holdé a Földről nézve. A Pallene és a Methone majdnem csillagszerűnek tűnne. A Tethys, amely az Enceladus Szaturnusszal ellentétes oldaláról látható, elérné maximális látszólagos méretét, amely a Földről nézve körülbelül kétszerese a Holdénak.

A légkör színe alapján az Uránusz égboltja valószínűleg világoskék színű. Nem valószínű, hogy a bolygó gyűrűi látszanak a felszínéről, mivel nagyon vékonyak és sötétek.

Az Uránusz egyik holdja sem tűnik olyan nagynak, mint egy telihold a Földön az Uránusz felszínéről, de a nagy számuk érdekes látványt nyújtana a felhők fölött lebegő megfigyelőknek. A Jupiterrel és a Szaturnusszal ellentétben a belső holdak közül sok inkább korongként, mint csillagszerű pontokként látható; a Portia és a Júlia holdak időnként a Miranda méretével megegyező méretűnek tűnhetnek, és számos más belső hold nagyobbnak tűnik, mint az Oberon. A külső szabálytalan holdak szabad szemmel nem láthatók.

A Naptól ilyen nagy távolságban lévő alacsony fényszint miatt a holdak nagyon halványnak tűnnek; a legfényesebb, az Ariel több mint 100-szor halványabban ragyog, mint a Földről nézve a Hold. Eközben a külső nagy hold, az Oberon a közelsége ellenére is csak olyan fényes lenne, mint a Vénusz.

A légkörének színe alapján a Neptunusz égboltja valószínűleg azúrkék vagy égszínkék, hasonlóan az Uránuszéhoz. Az Uránuszhoz hasonlóan nem valószínű, hogy a bolygó gyűrűi a felszínéről láthatóak, mivel nagyon vékonyak és sötétek.

A Napon kívül a Neptunusz égboltjának legfigyelemreméltóbb objektuma a nagy holdja, a Triton, amely a Földön valamivel kisebbnek tűnik, mint a telihold. Gyorsabban mozog, mint a mi Holdunk. A kisebb Proteus nevű hold a teliholdnál körülbelül fele akkora korongot mutatna, mint a telihold. A belső holdak együttállása valószínűleg látványos látványt nyújtana. A Neptunusz nagy külső holdja, a Nereid nem elég nagy ahhoz, hogy a Neptunuszról korongként jelenjen meg, és nem is látszik az égen. A többi szabálytalan külső hold szabad szemmel nem lenne látható.

Az Uránuszhoz hasonlóan az alacsony fényszint miatt a nagyobb holdak is nagyon halványnak tűnnek.

A Triton égboltja

A Tritonnak, a Neptunusz legnagyobb holdjának van légköre, de olyan vékony, hogy az égboltja még mindig fekete, esetleg némi halvány köddel a horizonton. Mivel a Triton szinkronforgással kering, a Neptunusz mindig ugyanabban a pozícióban jelenik meg az égboltján. Mivel a Neptunusz a Nap körül kering, a Triton sarkvidékei 82 éven át felváltva fordulnak a Nap felé, ami radikális évszakváltozásokat eredményez, ahogy az egyik, majd a másik pólus a napfény felé mozog.

Maga a Neptunusz maximális fényessége körülbelül a földi teliholdéval egyezik meg. Excentrikus pályája miatt a Nereid fényessége jelentősen változna; a korongja túl kicsi lenne ahhoz, hogy szabad szemmel láthassuk. A Proteus szintén nehezen lenne felismerhető, de legközelebbi helyzetében a Canopusszal vetekedne.

Transz-Neptunusz-objektumnak nevezzük a Naprendszer minden olyan kisbolygóját, amely a Neptunusznál nagyobb átlagos távolságban kering a Nap körül.

Plútó és Charon

A Plútó a legnagyobb holdjával, a Charonnal együtt általában a Neptunusz pályáján kívüli távolságban kering a Nap körül, kivéve egy húszéves időszakot minden egyes pályáján. A Plútóról nézve a Nap az emberi szem számára pontszerű, de mégis nagyon fényes, és nagyjából 150-450-szeres fényt ad, mint a Földről nézve a telihold. Ennek ellenére az emberi megfigyelők a Plútón a rendelkezésre álló fény nagymértékű csökkenését vennék észre.

A Plútó légköre nitrogén, metán és szén-monoxid gázok vékony burkából áll, amelyek mindegyike a felszínén található ezen anyagok jegeiből származik. Amikor a Plútó közel kerül a Naphoz, a Plútó szilárd felszínének hőmérséklete megemelkedik, ami miatt ezek a jégek gázokká szublimálódnak. Ez a légkör egy feltűnő kék ködöt is létrehoz, amely napnyugtakor és esetleg a Plútónap más időszakaiban is látható.

A Plútó és a Charon árapály-zárlatban van egymással. Ez azt jelenti, hogy a Charon mindig ugyanazt az arcát mutatja a Plútónak, és a Plútó is mindig ugyanazt az arcát mutatja a Charonnak. A Plútótól a Charon túlsó oldalán álló megfigyelők soha nem látják a törpebolygót; a Plútótól a Charon túlsó oldalán álló megfigyelők soha nem látják a Holdat. A Plútó felszínéről nézve a Charon nagyon nagy objektum lenne az éjszakai égbolton.

Az üstökös égboltja drámaian megváltozik, ahogy közeledik a Naphoz. A legközelebbi távolság során az üstökös felszínéről elkezdenek leválni a jégek, gáz- és porcsóvákat, valamint kómát alkotva. A Naphoz közeledő üstökös megfigyelője láthatja, hogy a csillagokat kissé elhomályosítja egy tejszerű köd, amely glóriaeffektust hozhat létre a Nap és más fényes objektumok körül.

A naprendszeren kívüli bolygókon tartózkodó megfigyelők számára a csillagképek a távolságok függvényében eltérőek lennének. A világegyetem más csillagok felől történő megfigyelésének egyik következménye, hogy a saját égboltunkon fényesnek tűnő csillagok más égboltokon halványabbnak tűnhetnek, és fordítva.

Az α Centauri A vagy B körül keringő bolygó a másik csillagot nagyon fényes másodlagosnak látná.

Egy 65 fényévre lévő, az Aldebaran körül keringő bolygóról a mi Napunk egy jelentéktelen csillagnak tűnne az Ophiuchus és a Scorpius között. A fényes, távoli csillagokból álló csillagképek némileg hasonlóan néznének ki (mint például az Orion és a Scorpius), de az éjszakai égbolt nagy része ismeretlennek tűnne egy földi ember számára. Még az Orion is némileg másként jelenne meg; ebből a pozícióból nézve az Alnilam és a Mintaka egymás tetején látszana, így az öv két csillagra csökkenne. A Bellatrix is sokkal közelebb lenne az övhöz, így az Orion "mellkasa" valamivel kisebb lenne.

Ha a Napot az Alfa Centauri rendszerből, a hozzánk legközelebbi csillagrendszerből figyelnénk meg, akkor a Cassiopeia csillagképben lévő csillagként jelenne meg. Az Alfa Centauri rendszer közelsége miatt a csillagképek többnyire hasonlónak tűnnének.

Távolabbról nézve a Nap egy átlagosnak tűnő csillag lenne a Serpens Caput csillagképben. Ilyen távolságból a hozzánk legközelebbi csillagok többsége máshol lenne, mint a mi égboltunkon, köztük az Alfa Centauri, a Szíriusz és a Procyon.