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藍色夕陽(藍色夕陽真的有嗎)

shiyingbao

藍色的日落是真實存在的,但是我們在地球上是看不到的,因為這種美景只有在火星上才能夠欣賞。上面這幅圖就是美國好奇號火山車于2015年在蓋爾環形山觀察到的太陽下沉到地平線以下的奇異景色。

  


這是05年勇氣號在火星上拍攝的一張全景照片,此時太陽已快沉入地平線之下。通過這張照片,在地球上的我們可以在另一個距離我們最近的星球上(約7000萬公里)觀看日落。

在這個鐵銹色的行星上,太陽在日落時的光芒是淡藍色的,而天空的其余部分看起來是微妙的黃/紅鐵銹色,與我們在地球上看到的迥乎不同。

這是因為天空和日落的顏色取決于大氣的組成。在大學物理的課程中,我們學過:可見光是由各種顏色的光組成的,它們合在一起就會發出白光。

  


 


大氣層像棱鏡一樣,也能分解太陽發出的白光。在地球上,大氣層主要由78%的氮氣和21%的氧氣組成。這些氣體易散射較小的波長,這些波長對應于藍色和紫色,被散射的藍光布滿了整個天空,從而使天空呈現藍色,這種現象在物理學稱為瑞利散射。

即使我們沒有學過散射,通過下面這張圖也會很好的理解其原理。

 


圖中是一塊乳白色玻璃,這種材料易于散射藍光,因此分解太陽光(白光)時,只有橙色/紅色的光才能夠通過。

所以它從側面看起來是藍色的,但是當日光射進后,卻是橙色的光照射進來,這就是散射現象。這個原理與日落時的顏色的原理是一樣的

這就是為什么這種礦物質看起來是藍色的。

 


洞察號于2019年用相機觀看火星的日落

火星上的情況就不同了,其大氣中含有98%的二氧化碳,并且其大氣層很稀薄,這就使得火星上的氣壓(0.006大氣壓)還不到地球上海平面(1大氣壓)氣壓的1%。在地球上要爬升到35公里的高度才能感受到火星的大氣壓力(而珠穆朗瑪峰峰頂是8公里)。除此之外,火星表面含有大量的鐵的氧化物粉塵,尤其是三氧化二鐵。這些細微的塵埃非常易于散射波長大的光:黃色、橙色和紅色,所以火星的天空是紅色的,這與地球是剛好相反的。

而日落有什么奇特之處,使得天空會變了顏色呢?

這與太陽相對于觀察者的角度有關,也就是說與光在到達我們的眼睛之前穿過的氣體顆粒數量有關。當太陽接近地平線時,它的光要比它在我們頭頂時穿過更多的大氣(如下圖)。