desno|mini|350x350px| Povijesna fotografija izvanzemaljskog neba – Earthrise, Zemlja promatrana s Mjeseca. Snimio astronaut Apolla 8 William Anders dok je Apollo bio u Mjesečevoj orbiti, 24. prosinca 1968. U astronomiji, izvanzemaljsko nebo je pogled na svemir s površine astronomskog tijela koje nije Zemlja.
Jedino izvanzemaljsko nebo koje su astronauti izravno promatrali i fotografirali je Mjesečevo. Nebo Venere, Marsa i Titana promatrano je svemirskim sondama dizajniranim za slijetanje na površinu i prijenos slika natrag na Zemlju.
Čini se da se značajke izvanzemaljskog neba bitno razlikuju zbog niza čimbenika. Izvanzemaljska atmosfera, ako je prisutna, ima veliki utjecaj na vidljive karakteristike. Gustoća i kemijski sastav atmosfere mogu pridonijeti razlikama u boji, neprozirnosti (uključujući maglu) i prisutnosti oblaka. Astronomski objekti također mogu biti vidljivi i mogu uključivati prirodne satelite, prstenove, zvjezdane sustave i maglice i druga tijela planetarnog sustava.
Luminoznost i kutni promjer Sunca Prividna jakost Sunčevog sjaja mijenja se prema zakonu obrnutih kvadrata, stoga se razlika u veličini kao rezultat veće ili manje udaljenosti od različitih nebeskih tijela može predvidjeti sljedećom formulom:
gdje "udaljenost" može biti u km, AJ ili bilo kojoj drugoj odgovarajućoj jedinici.
Za ilustraciju, budući da je Pluton u prosjeku udaljen 40 AJ od Sunca, proizlazi da bi se činilo da je matična zvijezda puta svijetla kao na Zemlji.
Iako bi zemaljski promatrač našao dramatično smanjenje dostupne sunčeve svjetlosti u tim okruženjima, Sunce bi i dalje bilo dovoljno sjajno da baca sjene čak i na hipotetskom Devetom planetu, koji se možda nalazi na udaljenosti od 1.200 AJ, i po analogiji bi Sunce i dalje sjalo kao puni Mjesec što se vidi sa Zemlje.
Promjena kutnog promjera Sunca s udaljenošću prikazana je na donjem dijagramu: desno|mini|200x200px| Dijagram za formulu kutnog promjera Kutni promjer kruga čija je ravnina okomita na vektor pomaka između točke gledanja i središta spomenute kružnice može se izračunati pomoću formuleThis can be derived using the formula for the length of a cord found at http://mathworld.wolfram.com/CircularSegment.html
u kojem je kutni promjer, dok su i stvarni promjer i udaljenost objekta. Kada je , imamo , a dobiveni rezultat je u radijanima.
Za sferni objekt čiji je stvarni promjer jednak i gdje je udaljenost do središta kugle, kutni promjer može se pronaći po formuli
Razlika je zbog činjenice da su prividni rubovi kugle njezine dodirne točke, koje su bliže promatraču od središta kugle. Za praktičnu upotrebu, razlika je značajna samo za sferne objekte koji su relativno blizu, jer aproksimacija malog kuta vrijedi za :
.
Obzor Na stjenovitim planetima i drugim čvrstim nebeskim tijelima sa zanemarivim atmosferskim učincima, udaljenost do obzora za "standardnog promatrača" varira kao kvadratni korijen polumjera planeta. Dakle, obzor na Merkuru udaljen je od promatrača 62% koliko je udaljen od Zemlje, na Marsu je 73%, na Mjesecu je 52%, na Mimasu je 18% itd. Visina promatrača mora se uzeti u obzir pri izračunavanju udaljenosti do obzora.
Merkur desno|mini|200x200px|Merkur - nebo gledano iz orbite Zbog činjenice da Merkur nema atmosferu, nebo na njemu je crno, a zvijezde i planeti mogu se promatrati čak i danju. Merkur ima južnu zvijezdu α Pictoris, zvijezdu magnitude 3,2. Tamnija je od Sjevernjače (α Ursae Minoris). Omicron Draconis njegova je sjeverna zvijezda.
U prosjeku, Sunce promatrano s Merkura ima 2,5 puta veći kutni promjer nego promatrano sa Zemlje, a osvjetljenje koje stvara Sunce više je od 6 puta veće. Zbog ekscentričnosti, udaljenosti do Sunca u afelu i perihelu razlikuju se jedan i pol puta, što znači da se tijekom jedne revolucije Merkura oko Sunca, osvjetljenje koje stvara potonje može promijeniti dva puta - zahvaljujući tome možemo govoriti o promjeni godišnjih doba, unatoč činjenici da je os rotacije Merkura praktički okomita na ravninu njegove orbite.
Trajanje godine dana na Merkuru je 88 zemaljskih dana, a razdoblje rotacije oko svoje osi 59 dana. Dakle, sunčev dan na Merkuru traje 176 zemaljskih dana, ali zbog značajne ekscentričnosti Sunce se kreće vrlo neravnomjerno - ponekad se zaustavi u svom prividnom pokretu i kreće se prema zapadu neko vrijeme, a na nekim područjima Merkura moguće je vidjeti dva izlaska sunca i dva zalaska sunca tijekom dana.
Ostali planeti promatrani s Merkura Nakon Sunca, drugi najsjajniji objekt na Merkurovom nebu je Venera, koja je tamo puno svjetlija nego za zemaljske promatrače. Štoviše, nema planeta koja sjajnije svijetli promatranog s bilo kojeg drugog planeta, poput Venere gledane s Merkura. Razlog tome je što se Venera, kada je najbliža Zemlji, nalazi između Zemlje i Sunca, pa vidimo samo njezinu noćnu stranu. Zapravo, čak i kad je Venera najsjajnija na Zemljinu nebu, zapravo vidimo samo uski polumjesec. S druge strane, promatraču na Merkuru Venera je najbliža kada je u opoziciji sa Suncem i pokazuje svoj puni disk. Prividna magnituda Venere može dosegnuti do -7,7.
Zemlja i Mjesec su također vrlo svjetli, njihove prividne magnitude su oko -5, odnosno -1,2. Maksimalna prividna udaljenost između Zemlje i Mjeseca je oko 15′. Svi ostali planeti su vidljivi baš kao i na Zemlji, ali nešto manje svijetli u suprotnosti.
Zodijačka svjetlost vjerojatno je istaknutija nego na Zemlji.
Venera Venerina atmosfera je toliko gusta da se Sunce ne može prepoznati na dnevnom nebu, a zvijezde se ne vide noću. Budući da je bliža Suncu, Venera prima oko 1,9 puta više sunčeve svjetlosti od zemlje, ali zbog guste atmosfere samo oko 20% svjetlosti doseže površinu.The Planets: The Definitive Visual Guide to Our Solar System Slike u boji snimljene sovjetskim sondama Venera sugeriraju da je nebo na Veneri narančasto. Kad bi se Sunce moglo vidjeti s Venerine površine, vrijeme od jednog do drugog izlaska sunca (sinodički dan) bilo bi 116,75 zemaljskih dana. Zbog Venerine retrogradne rotacije činilo bi se da Sunce izlazi na zapadu, a zalazi na istoku.
S druge strane, promatrač iznad vrhova Venerinih oblaka obilazio bi planet za otprilike četiri zemaljska dana i vidio nebo na kojem Zemlja i Mjesec sjajno sijaju (oko magnitude −6,6, odnosno −2,7) tijekom opozicije. Merkur bi također bilo lako uočiti, jer je bliži i svjetliji, do veličine -2,7, i zato što je njegovq maksimalna elongacija od Sunca znatno većq (40,5°) nego kad se promatra sa Zemlje (28,3°).
42 Draconis je najbliža zvijezda Venerinom sjevernom nebeskom polu. Eta¹ Doradus najbliži je svom južnom polu. (Napomena: IAU koristi pravilo desne ruke za definiranje pozitivnog pola u svrhu određivanja orijentacije. Koristeći ovu konvenciju, Venera je nagnuta za 177° ("naopako").)
Mjesec desno|mini|291x291px|Zemlja s Mjeseca (kompozit; listopad 2015) Mjesečeva je atmosfera zanemarivo tanka, u biti vakuum, pa je njegovo nebo uvijek crno, kao u slučaju Merkura. Međutim, Sunce je toliko sjajno da je nemoguće vidjeti zvijezde tijekom dana, osim ako je promatrač dobro zaštićen od sunčeve svjetlosti (izravne ili odbijene od tla). Mjesec ima južnu polarnu zvijezdu, δ Doradus, zvijezdu magnitude 4,34. Njegova zvijezda sjevernog pola je Omicron Draconis.note: due to axial precession, the lunar pole describes a small circle on the celestial sphere every 18.6 years.
Glavna razlika između mjesečevog neba i zemaljskog, osim crne boje i odsutnosti atmosferske apsorpcije, jest Zemlja. U usporedbi s Mjesecom na Zemljinom nebu, Zemlja na Mjesečevu nebu ima četverostruki kutni promjer, red veličine 2°, i stvara 40 puta više osvjetljenja u "punoj zemlji" od Mjeseca u punom mjesecu, zbog ne samo veće veličine, već i zbog višeg albeda.
Pomrčine s Mjeseca desno|mini|200px|Iz svemira, Mjesečeva sjena tijekom pomrčine Sunca 9. ožujka 2016. izgleda kao tamna mrlja koja se kreće Zemljom. mini|200px|Procijenjeni prikaz Zemlje s Mjeseca za vrijeme pomrčine Mjeseca. Zemlja i Sunce ponekad se sretnu na mjesečevom nebu, uzrokujući pomrčinu. Na Zemlji se vidi pomrčina Mjeseca kada Mjesec prolazi kroz Zemljinu sjenu; u međuvremenu na Mjesecu se vidi pomrčina Sunca, kada Sunce ode iza Zemlje. Budući da je prividni promjer Zemlje četiri puta veći od Sunčevog, Sunce bi satima bilo skriveno iza Zemlje. Zemljina atmosfera bila bi vidljiva kao crvenkasti prsten. Tijekom misije Apollo 15 pokušano je upotrijebiti TV kameru Mjesečevog pokretnog vozila za gledanje takve pomrčine, ali kamera ili njezin izvor napajanja nisu proradili nakon što su astronauti krenuli na Zemlju.
Zemaljske pomrčine, s druge strane, ne bi bile toliko spektakularne za promatrače na Mjesecu jer je Mjesečeva umbra jako sužena na površini Zemlje. Mutna tamna mrlja bila bi jedva vidljiva. Učinak bi bio usporediv sa sjenom loptice za golf koja baca sjenu na objekt 5 m daleko. Promatrači na Mjesecu bi teleskopima mogli prepoznati umbru kao crnu mrlju u središtu manje mračne regije (penumbra) koja putuje preko punog Zemljinog diska.
Ukratko, kad god se dogodi neka pomrčina na Zemlji, pomrčina druge vrste dogodi se na Mjesecu. Pomrčine se javljaju za promatrače i na Zemlji i na Mjesecu kad god se dva tijela i Sunce poravnaju u ravnoj liniji ili u sizigiju.
Mars
Mars ima samo tanku atmosferu; međutim, izuzetno je prašnjava i ima puno raspršene svjetlosti. Tako je nebo danju prilično sjajno, a zvijezde se ne vide. Marsovska zvijezda sjevernog pola je Deneb, iako je stvarni pol donekle pomaknut u smjeru Alfe Cefeja; točnije je reći da gornje dvije zvijezde Sjevernog križa, Sadr i Deneb, pokazuju na sjeverni nebeski pol Marsa. Kappa Velorum udaljen je samo nekoliko stupnjeva od Marsovog južnog nebeskog pola.
Boja marsovskog neba lijevo|mini|150x150px| Zalazak sunca (animacija) - krater Gale (15. travnja 2015) desno|mini|200x200px| Nebo Marsa u podne, kako ga je snimio Mars Pathfinder (lipanj 1999.) desno|mini|200x200px| Nebo Marsa pri zalasku sunca, kako ga je snimio Mars Pathfinder (lipanj 1999.) desno|mini|200x200px| Nebo Marsa pri zalasku sunca, kako ga je snimio rover Spirit (svibanj 2005.) desno|mini|200x200px| Nebo Marsa pri zalasku sunca, kako ga je snimio rover Curiosity (veljača 2013.) Stvaranje točnih slika u stvarnoj boji s Marsove površine iznenađujuće je složeno. Da damo samo jedan aspekt koji treba razmotriti, postoji Purkinjeov učinak: odgovor ljudskog oka na boju ovisi o razini ambijentalne svjetlosti; čini se da crveni predmeti potamnjuju brže od plavih kako razina osvjetljenja opada. Postoje velike razlike u boji neba kako se reproduciraju na objavljenim slikama, jer su mnoge od tih slika koristile filtre kako bi maksimizirale svoju znanstvenu vrijednost i ne pokušavaju pokazati pravu boju. Mnogo se godina smatralo da je nebo na Marsu ružičastije nego što se sada vjeruje.
Sada je poznato da je tijekom marsovskog dana nebo boje maslačka. Oko zalaska i izlaska sunca nebo je ružičaste boje, ali u blizini zalazećeg sunca je plavo. To je suprotno situaciji na Zemlji. Sumrak traje dugo nakon što je Sunce zašlo i prije nego što izađe zbog prašine visoko u Marsovoj atmosferi.
Na Marsu je Rayleighovo raspršenje obično vrlo slab učinak; crvenu boju neba uzrokuje prisutnost željezovog (III) oksida u česticama prašine u zraku. Te su čestice veće od molekula plina, pa se većina svjetlosti raspršuje Mie raspršivanjem. Prašina upija plavo svjetlo i raspršuje duže valne duljine (crvena, narančasta, žuta).
Sunce s Marsa
Sunce s Marsa je 5/8 kutnog promjera kao što se vidi sa Zemlje (0.35°) i šalje 40% svjetla, približno svjetlinu blago oblačnog popodneva na Zemlji.
Dana 3. lipnja 2014., rover Curiosity je s Marsa promatrao planet Merkur u tranzitu preko Sunca, što je prvi put da je planetarni tranzit primijećen s nebeskog tijela osim Zemlje. Zemlja s Marsa