火星為何有藍色日出：NASA好奇號影像解析

2026年10月6日，NASA噴射推進實驗室發佈了好奇號探測器拍攝的全景影像，展示陽光照射在火星風蝕岩脊上，前景呈現明顯的藍色調。NASA表示該影像於2026年8月11日火星當地時間上午8時30分拍攝，這是任務的第4,982個火星日（稱為「sol」）。

全景圖由好奇號主攝像機在日出後大約一小時內拍攝的六幀影像組成。根據JPL的說法，該照片故意未經過NASA通常對探測器影像應用的白平衡修正，因此保持了早期火星晨光的自然藍色調外觀，而不是大多數已發佈火星照片中看到的較溫暖色調。

影像所示內容

照片朝向稱為雅丹地貌的風蝕山脊，這些山脊跨越夏普山下坡約10英里，夏普山是蓋爾隕石坑內3英里高的山峰，好奇號自2014年以來一直在攀登。JPL表示科學家不確定究竟是什麼創造了這一層，指出其顏色、岩層的傾角和紋理與下面的層不同；JPL引用的一個想法是它由古代火山噴發沉積的火山灰形成，後來被風塑造。

該發佈恰好與另一個里程碑相符：根據JPL的說法，好奇號最近在夏普山上達到了1公里的總升高距離，是任何探測器在火星上攀登的最高高度。

火星天空為何改變顏色

科學媒體ScienceABC引用大氣物理研究解釋說，火星塵埃顆粒約為1.5微米——相比於可見光的波長足夠大，會引起稱為米散射的光線偏轉類型，而不是控制地球天空的瑞利散射。白天，火星富含鐵的塵埃散射和吸收的藍光比紅光多，產生了這個星球熟悉的焦糖色白天天空。

在日出和日落附近，幾何形狀發生變化。陽光必須通過更長的塵埃大氣，沿著途中過濾掉更多的紅光，而米散射將剩餘的藍光集中在朝觀察者的前進方向。ScienceABC引用的模型表明，在這個前進方向中，藍光散射的強度可能是紅光的近六倍，將其集中在上升或下降的太陽周圍的藍色光暈中。

在地球上，效果恰好相反。我們的大氣由遠小於光波長的氣體分子主導，因此瑞利散射將藍光散射到整個白天的天空中。在日出和日落時，陽光通過較低大氣的較長路徑傳播，散射掉大部分藍光，並留下給地球日落著色的紅色和橙色，根據ScienceABC描述的相同散射原理。

其他行星的比較

這個模式不是火星和地球獨有的。根據WorldAtlas發佈的比較，每個行星的天空顏色取決於其大氣的厚度和化學成分，而不是一個通用規則。

WorldAtlas還指出，天王星看起來是青綠色，因為其大氣中的甲烷散射藍光和綠光，而海王星的天空看起來同樣呈藍色，原因研究人員尚未完全確定，可能與大氣密度的差異或海王星的更強風暴有關。

為何這幅影像很重要

除了其視覺吸引力外，JPL將這幅照片框架為好奇號對夏普山岩層的長期研究的一部分，岩層記錄了早期火星歷史的不同氣候時期。科學家計劃進一步研究雅丹地貌單元的基礎，JPL表示探測器預計將在2027年左右到達，以測試山脊是由火山灰還是另一種風吹沉積物形成的假設。