Heb je je ooit afgevraagd hoe een zonsondergang op Uranus eruit zou kunnen zien?

Zoals je kunt zien in de animatie hierboven, een Uranische zonsondergang is een rijke azuurblauwe kleur die overgaat in koningsblauw met een vleugje turkoois. Deze blauwgroene kleur komt van de interactie van zonlicht met de atmosfeer van de planeet. Wanneer zonlicht - dat bestaat uit alle kleuren van de regenboog - de atmosfeer van Uranus bereikt, waterstof, helium en methaan absorberen het rode deel van het licht met een langere golflengte. De blauwe en groene delen van het licht met een kortere golflengte worden verstrooid als fotonen terugkaatsen op de gasmoleculen en andere deeltjes in de atmosfeer. Een soortgelijk fenomeen zorgt ervoor dat de hemel van de aarde blauw lijkt op een heldere dag.

Geronimo Villanueva, een planetaire wetenschapper van NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, creëerde de zonsondergangsimulaties tijdens het bouwen van een computermodelleringstool voor een mogelijke toekomstige missie naar Uranus, een ijskoude planeet in het buitenste zonnestelsel. Op een dag, een sonde zou kunnen afdalen door de Uranische atmosfeer, met Villanueva's tool die wetenschappers helpt de metingen van licht te interpreteren die de chemische samenstelling ervan onthullen.

Om de nauwkeurigheid van zijn gereedschap te valideren, Villanueva simuleerde bekende luchtkleuren van Uranus en andere werelden, waarvan er enkele hierboven zijn weergegeven. De animaties laten zien dat de zon onder lijkt te gaan vanuit het perspectief van iemand op deze werelden. Terwijl deze werelden wegdraaien van het licht van de zon, dat is wat er gebeurt tijdens een zonsondergang, fotonen worden in verschillende richtingen verstrooid, afhankelijk van de energie van de fotonen en de soorten moleculen in de atmosfeer. Het resultaat is een prachtig kleurenpalet dat zichtbaar zou zijn voor degenen die op deze werelden staan.

De animaties tonen de hele lucht alsof je naar de lucht kijkt door een superbrede cameralens vanaf de aarde, Venus, Mars, Uranus, en Titaan. De witte stip geeft de locatie van de zon weer. De halo van licht die tegen het einde van de zonsondergang op de wazige aarde wordt gezien, wordt geproduceerd door de manier waarop licht wordt verstrooid door deeltjes, inclusief stof of mist, die in de wolken hangen. Hetzelfde geldt voor de halo van Mars. Ook op Mars, de zonsondergang verandert van een bruinachtige in een blauwachtige kleur omdat de stofdeeltjes van Mars de blauwe kleur effectiever verstrooien.

Deze luchtsimulaties zijn nu een nieuwe functie van een veelgebruikte online tool genaamd de Planetary Spectrum Generator, die werd ontwikkeld door Villanueva en zijn collega's bij NASA Goddard. De generator helpt wetenschappers te repliceren hoe licht wordt overgedragen door de atmosferen van planeten, exoplaneten, manen, en kometen om te begrijpen waar hun atmosferen en oppervlakken van gemaakt zijn.

Voor een minder technisch en meer contemplatief perspectief op buitenaardse zonsondergangen, bekijk deze korte film: