Чому небо блакитне, а не зелене? Чому небо синє, а захід сонця червоний? Як зробити з синього неба захід сонця.

Настав довгоочікуваний, для багатьох момент, коли марсохід Curiosity трохи відволікся від науки, і просто помилувався західним пейзажем. За кілька днів цю картину змогли побачити і ми. Повне фото прев'ю на робочий стіл. Повний розмір на сайті автора.

Марсіанський захід сонця унікальний тим, що він блакитний. Причина такого кольору неба та сама, що на Землі дає блакитне небо та червоний захід сонця — Релеївське розсіювання. Існує хибна думка, що на Землі блакитний колір неба обумовлений наявністю кисню в повітрі або навіть озонового шару. Насправді склад атмосфери тут впливає менш істотно, ніж її щільність. Саме щільність газу призводить до розсіювання білого сонячного світла та забарвлює небо.

Різниця між кольором неба опівдні та на заході сонця — в обсязі атмосфери, який долається сонячними променями. На Марсі атмосфера в сто разів розріджена ніж на Землі, але коли сонце знаходиться біля горизонту, її світло долає в тридцять разів товстіший шар атмосфери, ніж опівдні.

Додатковий барвник марсіанському небу надає пил, що постійно висить в атмосфері. Зважаючи на все саме її помаранчевий колір, у сумі з блакитним, дають трохи зеленуватий відтінок на фото. Хоча зараз, навпаки, дуже ясна погода. Настільки гарної видимості я не бачив за півтора роки, які Curiosity працює на Марсі. Вперше вдалося розглянути каміння на гірському схилі, що майже за 30 км від марсохода.

Однак пил все одно присутній у небі. Можна побачити як губиться в пиловій серпанку гірський хребет.

У максимально доступній для очей дальності він знаходиться більш ніж за 50 кілометрів. Нинішнє ясне небо пояснює чому у верхній частині панорами заходу сонця небо практично чорне. Вдень у зеніті воно має бути таким самим чорним як і на Місяці або на Землі на висоті понад 30 км.

Спостереження, проведені ще апаратом Viking показує, як змінюється колір неба та його чорнота, залежно від кількості пилу.

Повернемося до кольору заходу сонця. Завдяки сучасній техніці, ми можемо побачити зорю навіть із космосу. Добре помітне оранжеве забарвлення хмар, на межі дня та ночі на останньому знімку “Електро-Л”.

Поглянувши на Марс, за допомогою телескопа Hubble, ми можемо побачити таку саму блакитну облямівку, яка опоясує Марс по краю освітленого диска.

Цікаво, що блакитні кольори на космічних знімках Марса не завжди видно. Зважаючи на все, причина — у сезонних коливаннях щільності атмосфери. Залежно від пори року запаси марсіанського «повітря» можуть падати до 1/150 від земних запасів. Решта – замерзає у вигляді сухого льоду на полюсах.

Втім, блакитним небом нас, звісно, ​​не здивувати. Що справді неймовірно — це блакитне західне сонце. Як ми знаємо за своїм досвідом на Землі, на зорі не лише змінюється колір неба, а й видимого диска світила.

На жаль, Curiosity не ризикує проводити пряму зйомку сонця, боячись пошкодити матрицю фотокамери, але він зміг зняти сонячний відблиск, який виявився саме блакитним.

Світ навколо нас сповнений дивовижних чудес, але ми нерідко не звертаємо на них уваги. Захоплюючись чистим блакитом весняного неба або яскравими барвами заходу сонця, ми навіть не замислюємося про те, чому небо змінює колір зі зміною часу доби.


Ми звикли до яскравої синяви в погожий сонячний день і до того, що восени небосхил стає м'язисто-сірим, втрачаючи свої яскраві фарби. Але якщо запитати сучасну людину про те, чому так відбувається, то переважна більшість із нас, колись озброєних шкільними знаннями фізики, навряд чи зможуть дати відповідь на це просте запитання. Тим часом у поясненні немає нічого складного.

Що таке колір?

Зі шкільного курсу фізики нам має бути відомо, що відмінності в колірному сприйнятті предметів залежать від довжини світлової хвилі. Наше око здатне розрізняти лише досить вузький діапазон хвильового випромінювання, причому найкоротшими є хвилі синього кольору, а найдовшими – червоного. Між цими двома основними кольорами лежить вся наша палітра колірного сприйняття, виражена хвильовим випромінюванням у різних діапазонах.

Білий сонячний промінь насправді складається з хвиль усіх колірних діапазонів, у чому легко переконатися, пропустивши його через скляну призму – цей шкільний досвід ви, напевно, пам'ятаєте. А, щоб запам'ятати послідовність зміни довжин хвиль, тобто. послідовність кольорів спектру денного світла, придумана кумедна фраза про мисливця, яку кожен із нас вивчив у школі: Кожен Мисливець Бажає Знати і т.д.


Оскільки червоні світлові хвилі найбільш довгі, то вони менше за інших схильні до розсіювання при проходженні. Тому коли потрібно візуально виділити якийсь предмет, використовують переважно червоний колір, що добре помітний здалеку в будь-яку погоду.

Тому сигнал світлофора, що забороняє, або будь-який інший світловий сигнал попередження про небезпеку – це червоний, а не зелений або синій колір.

Чому на заході сонця небо стає червоним?

У вечірні години перед заходом сонця сонячні промені падають на поверхню землі під кутом, а не прямо. Їм доводиться долати набагато товстіший шар атмосфери, ніж у денний час, коли поверхня землі висвітлюється прямими променями Сонця.

У цей час атмосфера виконує роль колірного фільтра, який розсіює промені практично всього видимого діапазону, крім червоних – найдовших і тому найстійкіших до перешкод. Всі інші світлові хвилі або розсіюються, або поглинаються частинками водяної пари та пилу, присутніми в атмосфері.

Чим нижче спускається Сонце по відношенню до горизонту, тим товстіший шар атмосфери доводиться долати світловим променям. Тому їх колір все більше зміщується у бік червоної частини спектру. З цим явищем пов'язана народна прикмета, що говорить про те, що червоний захід сонця провіщає сильний вітер наступного дня.


Вітер зароджується у високих шарах атмосфери та на великій відстані від спостерігача. Косі сонячні промені висвічують зону атмосферного випромінювання, що намітилася, в якій набагато більше пилу і пари, ніж у спокійній атмосфері. Тому перед вітряним днем ​​ми бачимо особливо червоний, яскравий захід сонця.

Чому вдень небо синє?

Відмінністю в довжині світлових хвиль пояснюється і чиста синева денного неба. При падінні сонячних променів прямо на поверхню землі шар атмосфери, що долається ними, має найменшу товщину.

Розсіювання світлових хвиль відбувається при їх зіткненні з молекулами газів, що становлять повітря, і в цій ситуації найбільш стійким виявляється короткохвильовий світловий діапазон, тобто. сині та фіолетові світлові хвилі. У погожий безвітряний день небо набуває дивовижної глибини та синьової. Але чому ми тоді бачимо синій, а чи не фіолетовий колір неба?

Справа в тому, що клітини людського ока, відповідальні за сприйняття кольору, набагато краще сприймають синій, ніж фіолетовий колір. Все ж фіолетовий занадто близький до межі діапазону сприйняття.

Ось чому небо ми бачимо яскраво-синім, якщо в атмосфері відсутні компоненти, що розсіюють, крім молекул повітря. Коли в атмосфері з'являється досить велика кількість пилу – наприклад, спекотного літа у місті – небо ніби вицвітає, втрачаючи свою яскраву синьову.

Сіре небо негоди

Тепер зрозуміло, чому осіння негода та зимова сльота роблять небо безпросвітно сірим. Велика кількість водяної пари в атмосфері призводять до розсіювання всіх компонентів білого світлового променя. Світлові промені дробляться в найдрібніших крапельках і молекулах води, втрачаючи свій напрямок і змішуючись по всьому спектру діапазону.


Тому до поверхні доходять світлові промені, ніби пропущені через гігантський плафон, що розсіює. Ми сприймаємо це явище як сірувато-білий колір неба. Варто видалити вологу з атмосфери, як небозвід знову стає яскраво-синім.

Від червоного до фіолетового, які є основними кольорами діапазону. Колір, видимий оком, пояснюється довжиною світлової хвилі. Відповідно, червоний колір дає найдовшу світлову, а фіолетовий – найкоротшу.

Під час заходу сонця людина може спостерігати диск, що швидко наближається до лінії горизонту. При цьому сонячне світло проходить через дедалі більшу товщу. Чим більша довжина світлової хвилі, тим менше вона схильна до поглинання атмосферним шаром і присутніми в ньому аерозольними суспензією. Що пояснити цей феномен, потрібно розглянути фізичні властивості синього та червоного кольорів, звичних відтінків піднебіння.

Коли сонце перебуває у зеніті, спостерігач може сказати, що небо синє. Це пов'язано з відмінностями в оптичних властивостях синього та червоного кольорів, а саме здібностей до розсіювання та поглинання. Синій колір поглинається сильніше червоного, проте його здатність до розсіювання набагато вища (вчетверо) аналогічної здатності червоного кольору. Відношення довжини хвилі до інтенсивності світла – доведена фізична закономірність, що має назву «Релеївський закон синього неба».

Коли сонце знаходиться високо, шар атмосфери і суспензій, що відокремлює небо від очей спостерігача, відносно невеликий, коротка хвиля синього кольору не поглинається повністю, а висока здатність до розсіювання «заглушує» інші кольори. Тож вдень небо здається блакитним.

Коли настає час заходу сонця, сонце починає стрімко опускатися до лінії істинного горизонту, і шар атмосфери різко збільшується. Після певного часу шар стає настільки щільним, що синій колір практично повністю поглинається, а червоний колір завдяки високій стійкості до поглинання виходить на перший план.

Таким чином, на заході сонця небо і саме світило бачиться людському оку в різних відтінках червоного, від помаранчевого до яскраво-червоного. Слід зазначити, що на сході сонця спостерігається те саме і з тих самих причин.

Приємно дивитися в сліпуче блакитне небо або насолоджуватися багряним заходом сонця. Багато людей із задоволенням милуються красою навколишнього світу, але далеко не всі розуміють природу того, що вони спостерігають. Зокрема, їм важко дати відповідь на запитання, чому небо блакитне, а захід сонця червоний.

Сонце випромінює чисте біле світло. Начебто й небо має бути білим, але воно бачиться яскраво-блакитним. Чому так відбувається?

Вчені кілька століть було неможливо пояснити блакитний колір неба. Зі шкільного курсу фізики все, що біле світло за допомогою призми можна розкласти на складові його кольору. Для них існує навіть проста фраза: «Кожен Мисливець Бажає Знати, Де Сидить Фазан». Початкові слів цієї фрази дозволяють запам'ятати порядок кольорів в: червоний, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий.

Вчені припустили, що блакитний колір піднебіння викликаний тим, що блакитна складова сонячного спектру найкраще досягає поверхні Землі, тоді як інші кольори поглинаються озоном або розсіяним в атмосфері пилом. Пояснення були досить цікавими, але вони не підтвердилися дослідами та розрахунками.

Спроби пояснити блакитний колір неба не припинялися, і в 1899 році лорд Релей висунув теорію, яка нарешті дала відповідь на це питання. З'ясувалося, що блакитний колір піднебіння викликаний властивостями молекул повітря. Якась кількість променів, що йдуть від Сонця, без перешкод досягає поверхні Землі, але основна їх частина поглинається молекулами повітря. Поглинаючи фотони, молекули повітря заряджаються (збуджуються) і вже випромінюють фотони. Але ці фотони мають іншу довжину хвилі, причому серед них переважають фотони, що дають блакитний колір. Саме тому небо виглядає блакитним: чим сонячніший коштує день і чим менше хмарності, тим більш насиченим стає цей блакитний колір неба.

Але якщо небо блакитне, то чому під час заходу сонця воно забарвлюється в багряні тони? Причина цього дуже проста. Червона складова сонячного спектра набагато гірше поглинається молекулами повітря, ніж інші кольори. Вдень сонячні промені входять в атмосферу Землі під кутом, що безпосередньо залежить від широти, на якій знаходиться спостерігач. На екваторі цей кут буде близьким до прямого, ближче до полюсів він зменшуватиметься. У міру руху Сонця шар повітря, який треба пройти світловим променям, до того як досягти ока спостерігача, збільшується - адже Сонце вже не над головою, а хилиться до горизонту. Товстий шар повітря поглинає основну частину сонячних променів, але червоні промені досягають спостерігача майже без втрат. Саме тому захід сонця виглядає червоним.

26 квітня 2012 року в небі над Москвою з'явилися дивні зелені хмари. Нез'ясовне явище стривожило жителів столиці і схвилювало російський інтернет. Було висловлено припущення, що на одному з підприємств сталася аварія, яка супроводжувалася викидом у повітря шкідливих для здоров'я хімічних речовин. На щастя, інформація не підтвердилась.

Інструкція

Головний санітарний лікар Російської Федерації Геннадій Онищенко заявив, що за офіційними даними на хімічних заводах Підмосков'я та прилеглих регіонів аварій не було. Тим часом, у деяких районах Москви люди справді відчули себе гірше. Алергіки та астматики зрозуміли причину цього аномального явища.

Після затяжної зими на початку квітня різке потепління, що викликало стрімкий схід снігового покриву, раннє розпускання листя на деревах і цвітіння відразу кількох їх видів: берези, вільхи,

Чим викликаний настільки незвичайний для землян колір заходу сонця? Варто почати з того, що атмосфера Марса сильно відрізняється від земної — у неї інший склад газів, у сто разів менша за щільність і вона насичена дуже дрібним пилом.

Світло складається з хвиль різної довжини, тому, якщо ви проведете знаменитий досвід Ньютона і зловите сонячний промінь у призму, він розкладеться на кольорові промені — у спектр. Коли сонячні промені зустрічаються з пилом, що плаває в марсіанській атмосфері, відбувається те саме, але при цьому пил поглинає більшу частину хвиль синій частині спектру. Тож небо на Марсі переважно червоного кольору.

Але під час заходу сонця, якщо дивитися прямо на Сонце, можна побачити синій колір. Відбувається це через те, що промені проходять в атмосфері більшого шляху, ніж удень. У цей момент на них починає діяти ефект, званий реєєлівським розсіюванням — атмосфера розсіює світло з короткою довжиною хвилі сильніше за довгохвильове світло. До речі, саме через цей ефект і товстий шар атмосфери небо на нашій планеті блакитного кольору.

Дія ефекту добре помітна на фотографіях із космосу.

Ровер «Опортьюніті» було запущено до Марса ще 2003 року, за його управління відповідає Лабораторія реактивного руху НАСА у Пасадені. Марсоходу належить безліч рекордів і відкритий — наприклад, він рекордсмен з відстані, пройденої позаземною поверхнею (друге місце — втім, дані відрізняються — займає радянський «Місячник-2»). «Опортьюніті» подолав уже майже 42 кілометри, хоча, як зазначають співробітники проекту, 11 років тому, коли він розпочинав першу місію, ніхто не очікував таких результатів. В даний час ровер займається дослідженням краю 22-кілометрового кратера Індевор, його мета - вивчення західного краю, а також покладів глинистих мінералів, на які в минулому вплинула рідка вода.

Ровер має «брат-близнюка» — марсохід «Спірит», їхнє приземлення сталося з різницею в 3 тижні 2004 року. Ровери виявили безліч свідчень про існування в минулому планети води на поверхні, проте в 2010 році «Спірит» перестав виходити на зв'язок, а в 2011 році його місію оголосили закінченою.

Крім «Опортьюніті», Червону планету в даний час досліджує марсохід «К'юріосіті», запущений у 2011 році і приземлився в 2012 році. З орбіти дослідження ведуть міжпланетну станцію НАСА MRO (Mars Reconnaissance Orbiter), орбітальний зонд НАСА Mars Odyssey, міжпланетна станція ЄКА Mars Express, а також десятий марсіанський орбітальний апарат НАСА MAVENта індійська міжпланетна станція Mangalyaan (Mars Orbiter Mission)яка є першим індійським космічним апаратом, запущеним до іншої планети. MAVENі Mangalyaanдосягли орбіти планети майже одночасно – у вересні 2014 року.

Сонце не тільки дає нам світло та тепло, але й розфарбовує все навколо нас у райдужні кольори спектру. Промінь білого світла насправді різнобарвний, це ми знаємо з його відображення у краплі дощу, що став веселкою. Тоді чому для неба сонце вибрало саме блакитний колір, а не зелений, наприклад? Хоча дуже важко уявити зелене небо.
Землю оточує шар повітря, яким ми дихаємо. У ньому знаходиться кисень, озон та вуглекислий газ. Шар цей називається атмосферою. Товщина атмосферного прошарку близько 500 кілометрів. У ньому міститься повітря, яким ми дихаємо.

Повітря складається з молекул, у яких світло відбиватися неспроможна. Він на них розсіюється. Електрони в молекулі потрапляють під вплив сонячного світла, що падає на них, і починають його випромінювати. А саме світло при цьому розсіюється. І це розсіяне світло ми бачимо із Землі.

Гази, що знаходяться у повітрі, ділять світло на відомі нам кольори спектру. Ми знаємо їх добре – червоний, помаранчевий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий. Але ми найчастіше бачимо синім чи блакитним. Чому небо синє?

Тут набирає чинності закон розсіювання, відкритий Релеєм, яким світло з меншою довжиною хвиль розсіюється швидше, ніж світло хвиль із більшою довжиною. У синього, блакитного та фіолетового кольорів спектра довжина хвиль менша. Тому саме їхнє розсіяне світло ми бачимо в небі.

Деякі кольори спектру з більшою довжиною хвиль, такі як червоний та помаранчевий майже не розсіюються. На заході сонця шар атмосфери збільшується у багато разів, спектру важче проходити через нього, і оскільки синя і блакитна фарби розсіялися, їх залишається все менше на палітрі небесних квітів надвечір, одна фарба залишається незайманою - червона. Ось її ми й бачимо на заході сонця в небі. І саме сонце бачиться нам тоді червоним. Звичайно, в іншій частині планети небо в цей момент блакитне, розсіюються короткі промені спектру.

На ранок сонце повертається до нас, якщо йому не доводиться пробиватися через товсту завісу хмар і хмар. Тоді ми бачимо небо у хмарах. А це вже зовсім інша історія.