Когда солнце высоко над головой, небо сияет невероятным голубым цветом. Но почему оно именно голубое?

Откуда у неба голубой цвет

У солнечного света есть особый секрет: он только кажется нашим глазам белым, но на самом деле, в нем спрятаны все цвета радуги. Если пропустить его через стеклышко призмы, он разойдется разноцветными лучами.

На своем пути к Земле белый солнечный свет сталкивается со «стеклышком» из воздуха и пыли. И к нашим глазам продолжает путешествие уже свет разного цвета. Земная атмосфера сильнее всего рассеивает голубые лучи, и поэтому, когда солнце высоко над горизонтом, небо приобретает яркий голубой цвет.

Почему закат оранжевый

Когда солнце висит низко над линией горизонта, свет падает на Землю не прямо, а под углом, и ему приходится проходить большее расстояние, чтобы добраться до наших глаз. Попробуйте нарисовать нашу планету, и проведите к одной точке на ней две линии: одну сверху, а другую со стороны. Вы увидите какой разный путь проходит свет в полдень и во время заката.

Голубым лучам заходящего солнца уже не под силу преодолеть этот путь: они короткие и поэтому расходятся над Землей раньше, чем мы смогли бы их увидеть. 

А более длинные красные и оранжевые волны, которые рассеиваются хуже, проникают в атмосферу глубже, и поэтому мы можем наблюдать закаты невероятной красоты: оранжевые, как пламя огня, или розовые, как крылья фламинго.

Почему небо серое в непогожий день

В пасмурные дни над Землей висят облака, состоящие из множества капель воды. Они не дают большей части света добраться до нас, преломляя или поглощая его. Из-за этого небо становится белым или серым, то есть практически бесцветным.

Почему ночное небо черное

Когда наступает ночь, и Земля не получает от Солнца света, небо становится прозрачным, и мы видим настоящий черный космос, каким его видят космонавты на орбите.

Какое небо на других планетах

Мы наблюдаем всё это разнообразие красок неба, потому что над нашей планетой есть специальная оболочка – атмосфера, которая дает солнечному свету проявиться именно так. На планетах с другой атмосферой днем небо может быть желтым, а вечером розовым, как, например, на Марсе.

Вам также может быть интересно: Тайны Марианской впадины: Кто обитает в самой глубокой точке мира?

Источник: zen.yandex.com

В ясный солнечный день небо над нами выглядит ярко-синим. Вечером закат окрашивает небосвод в красные, розовые и оранжевые цвета. Так почему же небо голубое и что делает закат красным?

Какого цвета солнце?

Конечно солнце желтое! Ответят все жители земли и с ними будут не соглашаться жители Луны.

С Земли Солнце кажется жёлтым. Но в космосе или на Луне,  Солнце казалось бы нам белым. В космосе нет атмосферы, которая рассеивает солнечный свет.

На Земле часть коротких волн солнечного света (голубой и фиолетовый цвета) поглощаются рассеянием. Оставшаяся часть спектра выглядят жёлтым цветом.

И еще в космосе небо выглядит тёмным или чёрным вместо голубого. Это результат отсутствия атмосферы, следовательно свет никак не рассеивается.

Но если спросить о цвете солнца вечером. Иногда ответ будет солнце КРАСНОЕ.  Но почему?

Почему солнце на закате красное?

Когда Солнце движется к закату, то солнечному свету приходится проходить большее расстояние в атмосфере, что бы достичь наблюдателя. Меньше прямого света доходит до наших глаз и Солнце кажется менее ярким.

Так как солнечному свету  приходится проходить большие расстояния, то происходит большее рассеивание. Красная часть спектра солнечных лучей лучше проходит сквозь воздух, чем синяя. И мы видим красное солнце. Чем ниже Солнце опускается к горизонту, чем больше воздушная «лупа», через которую мы его видим, и тем оно краснее.

По этой же причине Солнце кажется нам значительно большим в диаметре, чем днём: воздушный слой играет роль увеличительного стекла для земного наблюдателя.

Небо вокруг заходящего солнца может быть окрашено в разные цвета. Наиболее красивым небо бывает тогда, когда воздух содержит множество маленьких частиц пыли или воды. Эти частицы отражают свет во всех направлениях. В этом случае происходит рассеяние более коротких световых волн. Наблюдатель видит световые лучи более длинных волн, и поэтому небо кажется красным, розовым или оранжевым.

 

Почему небо голубое?

Видимый свет является разновидностью энергии, способной перемещаться через пространство. Свет от Солнца или лампы накаливания кажется белым, хотя в действительности он является смесью всех цветов. Основные цвета, из которых сложен белый цвет это красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый. Эти цвета непрерывно переходят один в другой, поэтому кроме основных цветов имеется ещё огромное количество всевозможных оттенков. Все эти цвета и оттенки можно наблюдать на небе в виде радуги, возникающей в области повышенной влажности.

Воздух, заполняющий всё небо, является смесью мельчайших молекул газа и небольших твёрдых частиц, таких как пыль.

Солнечные лучи, поступая из космоса, под действием газов атмосферы начинают рассеиваться, причём происходит этот процесс по Закону рассеяния Релея. По мере продвижения света через атмосферу большая часть длинных волн оптического спектра проходит без изменений. Только незначительная часть красного, оранжевого и жёлтого цветов взаимодействует с воздухом, натыкаясь на молекулы и пыль.

Когда свет сталкивается с молекулами газа, то может произойти отражение света в различных направлениях. Некоторые цвета, например, красный и оранжевый, напрямую достигают наблюдателя, непосредственно проходя через воздух. Но большая часть синего света переотражается от молекул воздуха во всех направлениях. Таким образом происходит рассеивание синего света по всему небу и оно кажется голубым.

Однако, многие более короткие волны света поглощаются молекулами газов. После поглощения голубой цвет излучается во всех направлениях. Он рассеивается повсюду на небе. В каком бы направлении не посмотреть, часть из этого рассеянного синего света достигает наблюдателя. Так как синий свет виден повсюду над головой, то и небо выглядит голубым.

Если посмотреть в сторону горизонта, то небо будет иметь более бледный оттенок. Это является результатом того, что свет проходит большее расстояние в атмосфере до наблюдателя. Рассеянный свет снова рассеивается атмосферой, и меньше голубого цвета достигает глаз наблюдателя. Поэтому цвет неба у горизонта кажется бледнее или даже кажется совсем белым.

Почему космос черный?

В космическом пространстве отсутствует воздух. Так как там нет препятствий, от которых свет мог бы отражаться, то свет распространяется напрямую. Лучи света не рассеиваются, и «небо» выглядит тёмным и чёрным.

Атмосфера.

Атмосфера — это смесь газов и других веществ, которые окружают Землю, в виде тонкой, в основном прозрачной оболочки. Атмосфера удерживается на месте благодаря притяжению Земли. Основными компонентами атмосферы являются азот (78,09%), кислород (20,95%), аргон (0,93%) и диоксид углерода (0.03%). Так же в атмосфере содержатся в небольших количествах вода (в разных местах её концентрация колеблется от 0% до 4%), твёрдые частицы, газы неон, гелий, метан, водород, криптон, озон и ксенон. Наука, которая изучает атмосферу, называется метеорологией.

Жизнь на Земле была бы невозможна без наличия атмосферы, которая поставляет кислород, необходимый нам для дыхания. Кроме того, атмосфера выполняет и другую важную функцию — она выравнивает температуру по всей планете. Если бы атмосферы не было, то в одних местах планеты могла бы быть испепеляющая жара, а в других местах сильнейший холод, диапазон температур мог бы колебаться от -170°C ночью до +120°C днём. Так же атмосфера защищает нас от вредного излучения Солнца и космоса, поглощая и рассеивая его.

Строение атмосферы

Атмосфера состоит из разных слоёв, разделение на эти слои происходит по их температуре, молекулярному составу и электрическим свойствам. Эти слои не имеют ярко выраженных границ, они сезонно изменяются, и кроме того их параметры меняются на разных широтах.

Гомосфера

• Нижние 100 км, включая Тропосферу, Стратосферу и Мезопаузу.
• Составляет 99% массы атмосферы.
• Молекулы не разделяются по молекулярному весу.
• Состав достаточно однороден, за исключением некоторых небольших локальных аномалий. Однородность поддерживается постоянным смешиванием, турбуленцией и турбулентной диффузией.
• Вода является одним из двух компонентов, распределённых неравномерно. Когда водяной пар поднимается вверх, он охлаждается и конденсируется, возвращаясь затем на землю в виде осадков — снега и дождя. Стратосфера сама по себе очень сухая.
• Озон является другой молекулой, распределение которой неравномерно. (Об озоновом слое в стратосфере читайте ниже.)

Гетеросфера

• Простирается выше гомосфераы, включает в себя Термосферу и Экзосферу.
• Разделение молекул этого слоя основано на их молекулярных массах. Более тяжёлые молекулы, такие как азот и кислород, концентрируются в нижней части слоя. Более лёгкие, гелий и водород, преобладают в верхней части гетеросферы.

Разделение атмосферы на слои в зависимости от их электрических свойств.

Нейтральная атмосфера

• Ниже 100 км.

Ионосфера

• Примерно выше 100 км.
• Содержит электрически заряженные частицы (ионы), возникающие при поглощении ультрафиолетового света
• Степень ионизации изменяется с высотой.
• Различные слои отражают длинные и короткие радиоволны. Это позволяет радиосигналам, распространяющимся по прямой, огибать сферическую поверхность земли.
• В этих атмосферных слоях происходят полярные сияния.
• Магнитосфера является верхней частью ионосферы, простирающейся примерно до высоты 70000 км, эта высота зависит от интенсивности солнечного ветра. Магнитосфера защищает нас от заряженных частиц высоких энергий солнечного ветра, удерживая их в магнитном поле Земли.

Разделение атмосферы на слои в зависимости от их температур

Высота верхней границы тропосферы зависит от сезонов и широты. Она простирается от земной поверхности до высоты примерно 16 км у экватора, и до высоты 9 км на Северном и Южном полюсах.

• Префикс «тропо» означает изменения. Изменение параметров тропосферы происходит из-за погодных условий — например, из-за перемещения атмосферных фронтов.
• С увеличением высоты температура падает. Тёплый воздух поднимается вверх, затем охлаждается и спускается обратно на Землю. Этот процесс называется конвекцией, он возникает в следствии движения воздушных масс. Ветры в этом слое дуют преимущественно вертикально.
• Этот слой содержит больше молекул, чем все другие слои, вместе взятые.

Стратосфера — простирается примерно от высоты 11 км до 50 км.

• Имеет очень тонкий слой воздуха.
• Префикс «страто» относится к слоям или разделению на слои.
• Нижняя часть Стратосферы довольно спокойная. Реактивные самолёты часто летают в нижней части Стратосферы для того, что бы обойти плохую погоду в Тропосфере.
• В верхней части Стратосферы дуют сильные ветры, известные как высотные струйные течения. Они дуют горизонтально со скоростями до 480 км/час.
• Стратосфера содержит «озоновый слой», расположенный на высоте примерно 12 до 50 км (в зависимости от широты). Хотя концентрация озона в этом слое всего 8 мл/м³, он очень эффективно поглощает вредные ультрафиолетовые лучи солнца, тем самым защищая жизнь на земле. Молекула озона состоит из трёх атомов кислорода. Молекулы кислорода, которыми мы дышим, содержат два атома кислорода.
• Стратосфера очень холодная, её температура составляет примерно -55°C в нижней части и возрастает с высотой. Увеличение температуры связано с поглощением ультрафиолетовых лучей кислородом и озоном.

Мезосфера — простирается до высот примерно 100 км.

• С увеличением высоты температура быстро растёт.

Термосфера — простирается до высот примерно 400 км.

• С увеличением высоты температура быстро возрастает из-за поглощения очень коротковолнового ультрафиолетового излучения.
• Метеоры, или «падающие звёзды», начинают сгорать на высотах примерно 110-130 км над поверхностью Земли.

Экзосфера — простирается на сотни километров за Термосферу, постепенно переходя в космическое пространство.

• Плотность воздуха здесь так низка, что применение понятия температуры теряет всякий смысл.
• При столкновении друг с другом молекулы часто улетают в космос.

 

Источник: otvetikovich.ru

Самое долгое и красивое лунное затмение, а еще «великое противостояние» Марса — сразу два редких астрономических явления этой ночью могли наблюдать десятки тысяч жителей Земли. Наш спутник стал багрового цвета, а Красная планета оказалась так близко, как никогда. Можно было даже увидеть ее подробный рельеф. Настоящий праздник для любителей разглядывать звездное небо и уникальная возможность для ученых сделать новые открытия!

Яркий лунный диск погружается в Земную тень, меняя свой окрас на багряные тона, а затем и вовсе исчезает с небосвода. Невероятно редкое астрономическое явление!

«Благодаря тому, что Луна сейчас находится в самой дальней точке своей орбиты, наиболее далеко от Земли, движется относительно Земли, соответственно, медленнее немножко, чем обычно, поэтому фаза затмения приходит достаточно долго», — рассказал заместитель директора по научной работе Специальной астрофизической лаборатории РАН Дмитрий Кудрявцев.

С 22:30 и до полуночи по московскому времени — полная фаза затмения. Луна входит в конус тени, отбрасываемой Землей. Спутник окрашивается в красный цвет из-за того, что солнечный свет, преломляясь в атмосфере Земли, теряет голубой и фиолетовый оттенки, они больше рассеиваются, а красный проходит без труда и падает на поверхность Луны.

Ее даже прозвали «кровавой». С лета 2011 года это первый случай так называемого «центрального затмения». Эта ночь была поистине уникальной, такое встречается раз в 25 тысяч лет: Солнце, Земля и Марс выстроились в одну линию, причем Красная планета приблизилась к нам на минимально возможное расстояние, почти 58 миллионов километров. Подобное сближение астрономы называют «великим противостоянием», это явление можно наблюдать примерно раз в 15 лет. Обычно Марс от Земли привык держаться подальше — на дистанции примерно 225 миллионов километров.

«В следующий раз, когда мы его догоним, это будет через два года и почти 50 суток, он уже будет далеко от Солнца, хотя мы тоже с ним вроде как тоже поравняемся, но он будет маленький в телескопе», — пояснил специалист Большого Новосибирского планетария Олег Кашин.

Земля делает оборот вокруг Солнца за один год, а Марсу необходимо почти два. Получается, что наша планета сначала опережает соседа, а затем догоняет его. Встречаются они всегда в разных частях своих орбит, поэтому и расстояние изменчиво. Наиболее тесные сближения случаются к концу лета. В момент «великого противостояния» диаметр Марса оптически увеличивается в пять раз, поэтому виден он даже невооруженным глазом.

Сотни фото- и видеороликов в социальных сетях, это свершилось! Китай, Индия, Египет — за полным затмением и великим противостоянием минувшей ночью наблюдал весь мир. Тысячи австралийцев забыли про сон в надежде увидеть парад небесных тел.

«Цвет Луны был просто великолепный, никогда такого раньше не видел. Это невероятно, потрясающие впечатления», — поделился наблюдатель из Австралии.

Наверное, самая фантастическая площадка была все же у римлян.

«Это потрясающе, у меня нет слов. Здесь прекрасное место для наблюдений уникального природного явления, а прямо перед нами находится Колизей. Что еще нужно?» — говорит итальянец.

В России наблюдать за космическим спектаклем можно было на протяжении четырех часов. Больше всего повезло жителям Западной Сибири, Северного Кавказа и Южного Урала — небо было безоблачным. В Новосибирске до самого утра проводились квесты и мастер-классы по астрономии. А в Специальной астрофизической обсерватории РАН в Карачаево-Черкесии при помощи телескопов пытались разглядеть лунные кратеры и марсианские пыльные бури.

«Сегодня вообще очень яркое небо! Все звезды необыкновенно яркие!» — отметила Татьяна Ерохина.

Следующее «великое противостояние» Красной планеты ожидается уже через 17 лет. 15 сентября 2035 года — дата, когда Земля и Марс снова устроят пусть и недолгую, но яркую звездную встречу.

Источник: www.1tv.ru