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藍(lán)色夕陽(藍(lán)色夕陽真的有嗎)

shiyingbao

藍(lán)色的日落是真實(shí)存在的,但是我們?cè)诘厍蛏鲜强床坏降模驗(yàn)檫@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(hào)火山車于2015年在蓋爾環(huán)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(hào)在火星上拍攝的一張全景照片,此時(shí)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(gè)距離我們最近的星球上(約7000萬公里)觀看日落。

在這個(gè)鐵銹色的行星上,太陽在日落時(shí)的光芒是淡藍(lán)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?cè)诘厍蛏峡吹降腻暮醪煌?/p>

這是因?yàn)樘炜蘸腿章涞念伾Q于大氣的組成。在大學(xué)物理的課程中,我們學(xué)過:可見光是由各種顏色的光組成的,它們合在一起就會(huì)發(fā)出白光。

 


你看過藍(lán)色日落嗎?


大氣層像棱鏡一樣,也能分解太陽發(fā)出的白光。在地球上,大氣層主要由78%的氮?dú)夂?1%的氧氣組成。這些氣體易散射較小的波長,這些波長對(duì)應(yīng)于藍(lán)色和紫色,被散射的藍(lán)光布滿了整個(gè)天空,從而使天空呈現(xiàn)藍(lán)色,這種現(xiàn)象在物理學(xué)稱為瑞利散射。

即使我們沒有學(xué)過散射,通過下面這張圖也會(huì)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(lán)光,因此分解太陽光(白光)時(shí),只有橙色/紅色的光才能夠通過。

所以它從側(cè)面看起來是藍(lán)色的,但是當(dāng)日光射進(jìn)后,卻是橙色的光照射進(jìn)來,這就是散射現(xiàn)象。這個(gè)原理與日落時(shí)的顏色的原理是一樣的

這就是為什么這種礦物質(zhì)看起來是藍(lán)色的。

 


洞察號(hào)于2019年用相機(jī)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(xì)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(huì)變了顏色呢?

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


 


這使得所看到的直射光中的藍(lán)光大量都被散射了,只剩下紅橙色的光,這就是為什么日落時(shí)太陽附近呈現(xiàn)紅色,而云也因?yàn)榉瓷涮柟舛尸F(xiàn)紅色,但天空仍然是藍(lán)色的。而在火星上則恰恰相反,黃色/紅色被分散和過濾,只有藍(lán)色通過,這就是為什么火星上的日落看起來是藍(lán)色的。

或許不久的將來,我們真的會(huì)登上火星,那時(shí)我們就能夠一起欣賞到藍(lán)色的日落啦,到時(shí)候可別忘了給他\她科普一下藍(lán)色日落的原理哦。