¿Por qué el cielo es azul y no verde? ¿Por qué el cielo es azul y el atardecer rojo? Cómo hacer una puesta de sol con un cielo azul.

Ha llegado el momento tan esperado, para muchos, en el que el rover Curiosity se distrajo un poco de la ciencia y simplemente admiró el paisaje del atardecer. Unos días después, también pudimos ver esta imagen. Vista previa de la foto completa en su escritorio. Tamaño completo en el sitio web del autor.

La puesta de sol marciana es única porque es azul. La razón de este color del cielo es la misma que en la Tierra da un cielo azul y una puesta de sol roja: dispersión de Rayleigh. Existe la idea errónea de que el cielo azul de la Tierra se debe a la presencia de oxígeno en el aire o incluso a la capa de ozono. De hecho, aquí la composición de la atmósfera es menos importante que su densidad. Es la densidad del gas lo que dispersa la luz solar blanca y colorea el cielo.

La diferencia entre el color del cielo al mediodía y al atardecer está en el volumen de la atmósfera que superan los rayos del sol. En Marte, la atmósfera es cien veces más delgada que en la Tierra, pero cuando el sol está cerca del horizonte, su luz supera una capa de la atmósfera treinta veces más gruesa que al mediodía.

Un efecto de coloración adicional del cielo marciano lo da el polvo que cuelga constantemente en la atmósfera. Al parecer, es su color naranja, en combinación con el azul, lo que le da un tinte ligeramente verdoso en la foto. Aunque ahora, por el contrario, el tiempo está muy despejado. No he visto tan buena visibilidad en un año y medio que Curiosity ha estado trabajando en Marte. Por primera vez, fue posible ver piedras en la ladera de una montaña, que se encuentra a casi 30 km del rover.

Sin embargo, el polvo todavía está presente en el cielo. Puedes ver cómo la cresta de la montaña se pierde en la neblina de polvo.

En el rango máximo disponible para los ojos, se ubica a más de 50 kilómetros. El cielo despejado de hoy explica por qué el cielo es casi negro en la parte superior del panorama del atardecer. Durante el día en su cenit, debería ser del mismo negro que en la Luna o en la Tierra a una altitud de más de 30 km.

Las observaciones realizadas por el aparato Viking muestran cómo cambia el color del cielo y su negrura, dependiendo de la cantidad de polvo.

Volvamos al color del atardecer. Gracias a la tecnología moderna, podemos ver el amanecer incluso desde el espacio. El color naranja de las nubes es claramente visible en la frontera del día y la noche en la última fotografía de “Electro-L”.

Mirando a Marte con el telescopio Hubble, podemos ver el mismo borde azul que rodea a Marte en el borde del disco iluminado.

Curiosamente, los colores azules no siempre son visibles en las imágenes espaciales de Marte. Aparentemente, la razón está en las fluctuaciones estacionales en la densidad de la atmósfera. Dependiendo de la época del año, las reservas de "aire" marciano pueden caer a 1/150 de las reservas de la Tierra. El resto se congela en forma de hielo seco en los polos.

Sin embargo, el cielo azul, por supuesto, no nos sorprende. Lo que es realmente increíble es el sol azul poniente. Como sabemos por nuestra experiencia en la Tierra, al amanecer no solo cambia el color del cielo, sino también el disco visible de la estrella.

Desafortunadamente, Curiosity no se arriesga a tomar fotografías directas del sol, por temor a dañar el sensor de la cámara, pero pudo eliminar la llamarada del sol, que resultó ser exactamente azul.

El mundo que nos rodea está lleno de maravillas asombrosas, pero a menudo no les prestamos atención. Al admirar el azul claro del cielo primaveral o los colores brillantes del atardecer, ni siquiera pensamos en por qué el cielo cambia de color con la hora del día.


Estamos acostumbrados al azul brillante en un hermoso día soleado y al hecho de que en el otoño el cielo se vuelve gris nebuloso, perdiendo sus colores brillantes. Pero si le pregunta a una persona moderna por qué está sucediendo esto, entonces la inmensa mayoría de nosotros, una vez armados con conocimientos escolares de física, es poco probable que podamos responder a esta simple pregunta. Mientras tanto, no hay nada difícil en la explicación.

¿Qué es el color?

Del curso de física de la escuela, debemos saber que las diferencias en la percepción del color de los objetos dependen de la longitud de la onda de luz. Nuestro ojo es capaz de distinguir solo un rango bastante estrecho de radiación de ondas, siendo el más corto el azul y el más largo el rojo. Entre estos dos colores primarios se encuentra toda nuestra paleta de percepción del color, expresada por la radiación de las ondas en diferentes rangos.

El rayo de sol blanco en realidad está formado por ondas de todos los rangos de color, como puede ver fácilmente al pasarlo a través de un prisma de vidrio: esta experiencia escolar que seguramente recordará. Para memorizar la secuencia de cambios de longitud de onda, es decir, la secuencia de colores del espectro de la luz del día, se inventó una frase divertida sobre un cazador, que cada uno de nosotros aprendió en la escuela: Todo cazador quiere saber, etc.


Dado que las ondas de luz roja son las más largas, son menos susceptibles a la dispersión durante la transmisión que otras. Por lo tanto, cuando necesita resaltar visualmente algún objeto, usan principalmente rojo, que es claramente visible desde lejos en cualquier clima.

Por lo tanto, un semáforo prohibitivo o cualquier otra luz de advertencia de peligro es roja, no verde o azul.

¿Por qué el cielo se pone rojo al atardecer?

En las horas de la tarde antes de la puesta del sol, los rayos del sol golpean la superficie de la tierra en ángulo, no recto. Tienen que superar una capa de atmósfera mucho más gruesa que durante el día, cuando la superficie terrestre está iluminada por los rayos directos del sol.

En este momento, la atmósfera actúa como un filtro de color que dispersa rayos de casi todo el rango visible, excepto los rojos, los más largos y, por lo tanto, los más resistentes a las interferencias. Todas las demás ondas de luz son dispersadas o absorbidas por el vapor de agua y las partículas de polvo presentes en la atmósfera.

Cuanto más bajo se pone el sol en relación con el horizonte, más gruesa es la capa de la atmósfera que tiene que ser superada por los rayos de luz. Por lo tanto, su color se desplaza cada vez más hacia la parte roja del espectro. Un presagio popular está asociado con este fenómeno, que dice que una puesta de sol roja presagia un fuerte viento al día siguiente.


El viento se origina en las capas altas de la atmósfera y a gran distancia del observador. Los rayos oblicuos del sol iluminan la zona emergente de radiación atmosférica, que es mucho más polvo y vapores que en una atmósfera tranquila. Por lo tanto, antes de un día ventoso, vemos una puesta de sol particularmente roja y brillante.

¿Por qué el cielo es azul durante el día?

Las diferencias en la longitud de onda de la luz también explican el azul claro del cielo diurno. Cuando los rayos del sol caen directamente sobre la superficie de la tierra, la capa de la atmósfera que superan tiene el menor espesor.

La dispersión de las ondas de luz ocurre cuando chocan con las moléculas de gas que componen el aire, y en esta situación, el más estable es el rango de luz de longitud de onda corta, es decir. ondas de luz azul y violeta. En un día hermoso y sin viento, el cielo adquiere una profundidad y un azul asombrosos. Pero, entonces, ¿por qué vemos azul, y no púrpura, el color del cielo?

El hecho es que las células del ojo humano, responsables de la percepción del color, perciben el azul mucho mejor que el violeta. Sin embargo, el violeta está demasiado cerca del límite del rango de percepción.

Esta es la razón por la que vemos el cielo azul brillante si no hay componentes de dispersión en la atmósfera que no sean moléculas de aire. Cuando aparece una cantidad suficientemente grande de polvo en la atmósfera, por ejemplo, en un verano caluroso en una ciudad, el cielo parece desvanecerse, perdiendo su azul brillante.

Cielo gris

Ahora está claro por qué las tormentas de otoño y el aguanieve del invierno hacen que el cielo se vuelva gris desesperadamente. Una gran cantidad de vapor de agua en la atmósfera provoca la dispersión de todos, sin excepción, los componentes del haz de luz blanca. Los rayos de luz se dividen en pequeñas gotas y moléculas de agua, perdiendo su dirección y mezclándose en todo el espectro.


Por lo tanto, los rayos de luz llegan a la superficie, como si pasaran a través de una sombra difusora gigante. Percibimos este fenómeno como un color blanco grisáceo del cielo. Tan pronto como se elimina la humedad de la atmósfera, el firmamento se vuelve azul brillante nuevamente.

Rojo a violeta, que son los colores principales del espectro. El color visible al ojo se atribuye a la longitud de onda de la luz. En consecuencia, el rojo da la luz más larga y el violeta la más corta.

Durante la puesta de sol, una persona puede observar un disco que se acerca rápidamente al horizonte. Al mismo tiempo, la luz solar atraviesa un espesor cada vez mayor. Cuanto más larga es la longitud de onda de la luz, menos está sujeta a la absorción por la capa atmosférica y las suspensiones de aerosol presentes en ella. Para explicar este fenómeno, debe considerar las propiedades físicas del azul y el rojo, los tonos habituales del cielo.

Cuando el sol está en su cenit, el observador puede decir que el cielo es azul. Esto se debe a las diferencias en las propiedades ópticas del azul y el rojo, a saber, la capacidad de dispersarse y absorber. El azul se absorbe con más fuerza que el rojo, pero su capacidad de disiparse es mucho mayor (cuatro veces) que la del rojo. La relación entre la longitud de onda y la intensidad de la luz es una ley física probada llamada ley de Rayleigh del cielo azul.

Cuando el sol está alto, la capa de atmósfera y materia suspendida que separa el cielo de los ojos del observador es relativamente pequeña, la onda corta de azul no se absorbe completamente y la alta capacidad de dispersión "ahoga" otros colores. Por tanto, el cielo parece azul durante el día.

Cuando llega la hora de la puesta del sol, el sol comienza a descender rápidamente hasta la línea del horizonte verdadero y la capa de la atmósfera aumenta bruscamente. Después de un tiempo, la capa se vuelve tan densa que el color azul se absorbe casi por completo, y el color rojo, debido a su alta resistencia a la absorción, pasa a primer plano.

Así, al atardecer, el ojo humano ve el cielo y la propia luminaria en varios tonos de rojo, desde el naranja hasta el escarlata brillante. Cabe señalar que lo mismo se observa al amanecer y por los mismos motivos.

Es agradable contemplar el deslumbrante cielo azul o disfrutar de la puesta de sol carmesí. Muchas personas disfrutan admirando la belleza del mundo que las rodea, pero no todos comprenden la naturaleza de lo que observan. En particular, les resulta difícil responder a la pregunta de por qué el cielo es azul y la puesta de sol es roja.

El sol emite luz blanca pura. Parece que el cielo debería ser blanco, pero luce azul brillante. ¿Por qué sucede?

Los científicos no han podido explicar el color azul del cielo durante varios siglos. Desde el curso de física de la escuela, todo lo que la luz blanca con la ayuda de un prisma se puede descomponer en sus colores constituyentes. Para ellos hay incluso una frase simple: "Todo cazador quiere saber dónde se sienta el faisán". Las palabras iniciales de esta frase te permiten recordar el orden de los colores en: rojo, amarillo, verde, azul, azul, violeta.

Los científicos plantearon la hipótesis de que el color azul del cielo se debe al hecho de que el componente azul del espectro solar llega mejor a la superficie de la Tierra, mientras que otros colores son absorbidos por el ozono o el polvo disperso en la atmósfera. Las explicaciones fueron bastante interesantes, pero no fueron confirmadas por experimentos y cálculos.

Los intentos de explicar el color azul del cielo no cesaron, y en 1899 Lord Rayleigh presentó una teoría que finalmente dio respuesta a esta pregunta. Resultó que el color azul del cielo es causado por las propiedades de las moléculas de aire. Cierta cantidad de rayos provenientes del Sol llegan a la superficie de la Tierra sin interferencias, pero la mayoría de ellos son absorbidos por moléculas de aire. Al absorber fotones, las moléculas de aire se cargan (excitan) y ya emiten fotones. Pero estos fotones tienen una longitud de onda diferente, mientras que entre ellos predominan los fotones que dan color azul. Por eso el cielo se ve azul: cuanto más soleado es el día y menos nubosidad, más saturado se vuelve este color azul del cielo.

Pero si el cielo es azul, ¿por qué se vuelve violeta durante la puesta de sol? La razon para esto es muy simple. El componente rojo del espectro solar es mucho menos absorbido por las moléculas de aire que otros colores. Durante el día, los rayos del sol entran en la atmósfera de la Tierra en un ángulo que depende directamente de la latitud en la que se encuentra el observador. En el ecuador, este ángulo estará cerca de la derecha, y más cerca de los polos, disminuirá. A medida que el Sol se mueve, la capa de aire que deben pasar los rayos de luz antes de llegar al ojo del observador aumenta; después de todo, el Sol ya no está sobre nuestras cabezas, sino que se inclina hacia el horizonte. Una gruesa capa de aire absorbe la mayor parte de los rayos del espectro solar, pero los rayos rojos llegan al observador casi sin pérdida. Por eso la puesta de sol se ve roja.

El 26 de abril de 2012, aparecieron extrañas nubes verdosas en el cielo de Moscú. El inexplicable fenómeno alarmó a los residentes de la capital y agitó la Internet rusa. Se sugirió que ocurrió un accidente en una de las empresas, que fue acompañado por la liberación a la atmósfera de sustancias químicas nocivas para la salud. Afortunadamente, la información no fue confirmada.

Instrucciones

El médico jefe sanitario de la Federación de Rusia, Gennady Onishchenko, dijo que según datos oficiales, no hubo accidentes en plantas químicas en la región de Moscú y regiones cercanas. Mientras tanto, en algunos distritos de Moscú, la gente se sentía peor. Las personas alérgicas y asmáticas han entendido la causa de este fenómeno anormal.

Después de un largo invierno a principios de abril, se produjo un fuerte calentamiento, que provocó un rápido derretimiento de la capa de nieve, la floración temprana de las hojas de los árboles y la floración de varias de sus especies a la vez: abedul, aliso,

¿Qué causó el color del atardecer tan inusual para los terrícolas? Vale la pena comenzar con el hecho de que la atmósfera de Marte es muy diferente a la de la Tierra: tiene una composición de gases diferente, una densidad cien veces menor y está saturada de polvo muy fino.

La luz consta de ondas de diferentes longitudes, por lo tanto, si realiza el famoso experimento de Newton y atrapa un rayo de sol en un prisma, se descompondrá en rayos de colores, en un espectro. Cuando los rayos del sol se encuentran con el polvo que flota en la atmósfera marciana, sucede lo mismo, pero el polvo absorbe la mayor parte de las longitudes de onda azules. Por tanto, el cielo de Marte es predominantemente rojo.

Pero durante la puesta de sol, si miras directamente al sol, puedes ver el color azul. Esto se debe al hecho de que los rayos pasan un camino más largo en la atmósfera que durante el día. En este momento, un efecto llamado dispersión de Rayel comienza a actuar sobre ellos: la atmósfera dispersa la luz con una longitud de onda corta más fuerte que la luz de onda larga. Por cierto, es debido a este efecto y a la capa gruesa de la atmósfera que el cielo de nuestro planeta es azul.

El efecto es claramente visible en fotografías desde el espacio.

El rover Opportunity fue lanzado a Marte en 2003 y es administrado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena. El rover tiene muchos registros y uno abierto, por ejemplo, tiene el registro de la distancia recorrida en la superficie extraterrestre (el segundo lugar, sin embargo, los datos difieren, lo ocupa el "Lunokhod-2" soviético). Opportunity ya ha recorrido casi 42 kilómetros, aunque, como señala el personal del proyecto, hace 11 años, cuando lanzó su primera misión, nadie esperaba tales resultados. El rover está explorando actualmente el borde del cráter Endeavour de 22 kilómetros de largo para explorar el borde occidental, así como los depósitos minerales de arcilla que han estado expuestos al agua líquida en el pasado.

El rover tiene un hermano gemelo, el Spirit, que aterrizó con 3 semanas de diferencia en 2004. Los rovers han encontrado abundante evidencia de un planeta de agua en la superficie en el pasado, pero Spirit dejó de comunicarse en 2010 y declaró su misión completa en 2011.

Además del Opportunity, el planeta rojo está siendo explorado actualmente por el rover Curiosity, que se lanzó en 2011 y aterrizó en 2012. La estación interplanetaria de la NASA está realizando una investigación desde la órbita MRO (Orbitador de reconocimiento de Marte) Sonda orbital de la NASA Odisea de Marte, Estación interplanetaria de la ESA Marte expreso así como el décimo orbitador de Marte de la NASA MAVEN y estación interplanetaria india Mangalyaan (Misión Mars Orbiter), que es la primera nave espacial india lanzada a otro planeta. MAVEN y Mangalyaan alcanzó la órbita del planeta casi simultáneamente, en septiembre de 2014.

El sol no solo nos da luz y calor, sino que también pinta todo lo que nos rodea con los colores del arco iris del espectro. Un rayo de luz blanca es en realidad multicolor, como sabemos por su reflejo en una gota de lluvia, que se ha convertido en un arco iris. Entonces, ¿por qué el sol eligió el azul para el cielo y no el verde, por ejemplo? Aunque es muy difícil imaginar un cielo verde.
La tierra está rodeada por una capa de aire que respiramos. Contiene oxígeno, ozono y dióxido de carbono. Esta capa se llama atmósfera. El espesor de la capa atmosférica es de unos 500 kilómetros. Contiene el aire que respiramos.

El aire está formado por moléculas en las que no se puede reflejar la luz. Se disipa sobre ellos. Los electrones de la molécula se exponen a la luz solar y comienzan a emitirla. Y la luz misma se dispersa. Y vemos esta luz difusa de la Tierra.

Los gases en el aire dividen la luz en los colores del espectro que conocemos. Los conocemos bien: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, azul, violeta. Pero, con mayor frecuencia, vemos azul o celeste. ¿Por qué el cielo es azul?

Aquí es donde entra en juego la ley de dispersión de Rayleigh, según la cual la luz con longitudes de onda más cortas se dispersa más rápido que la luz con longitudes de onda más largas. Los colores azul, cian y violeta del espectro tienen longitudes de onda más cortas. Por lo tanto, es su luz difusa la que vemos en el cielo.

Algunos colores del espectro con longitudes de onda más largas, como el rojo y el naranja, apenas se dispersan. Al atardecer, la capa de la atmósfera aumenta muchas veces, es más difícil que el espectro pase a través de ella, y dado que los colores azul y azul se han dispersado, permanecen cada vez menos en la paleta de colores celestiales al atardecer, una pintura. permanece intacto - rojo. Aquí la vemos al atardecer en el cielo. Y el sol mismo se nos aparece entonces rojo. Por supuesto, en otra parte del planeta, el cielo es azul en este momento, allí se encuentran dispersos rayos cortos del espectro.

Por la mañana, el sol vuelve a nosotros, si no tiene que atravesar una espesa cortina de nubes y nubes. Luego vemos el cielo en nubes. Y esta es una historia completamente diferente.