Γιατί το ηλιοβασίλεμα είναι κόκκινο; Φοβερή ερώτηση. Για να κατανοήσετε καλύτερα ότι πρέπει να έχετε μια βασική κατανόηση για το πώς συμπεριφέρεται το φως στον αέρα, τη σύνθεση της ατμόσφαιρας, το χρώμα του φωτός, τα μήκη κύματος και τη σκέδαση του Rayleigh και εδώ είναι όλες οι πληροφορίες που χρειάζεστε για να καταλάβετε αυτά τα πράγματα.
Η ατμόσφαιρα της Γης είναι ένας από τους κύριους παράγοντες για τον καθορισμό του χρώματος του ηλιοβασιλέματος. Η ατμόσφαιρα αποτελείται κυρίως από αέρια με λίγα άλλα μόρια που ρίχνονται. Δεδομένου ότι περιβάλλει εντελώς τη Γη επηρεάζει ό, τι βλέπετε σε κάθε κατεύθυνση. Τα πιο συνηθισμένα αέρια στην ατμόσφαιρά μας είναι το άζωτο (78%) και το οξυγόνο (21%). Το εναπομένον ενιαίο ποσοστό αποτελείται από ίχνη αερίων, όπως αργόν, και υδρατμούς και πολλά μικρά στερεά σωματίδια, όπως σκόνη, αιθάλη και στάχτη, γύρη και αλάτι από τους ωκεανούς. Μπορεί να υπάρχει περισσότερο νερό στον αέρα μετά από μια καταιγίδα ή κοντά στον ωκεανό. Τα ηφαίστεια μπορούν να βάλουν μεγάλες ποσότητες σωματιδίων σκόνης στην ατμόσφαιρα. Η ρύπανση μπορεί να προσθέσει διαφορετικά αέρια ή σκόνη και αιθάλη.
Στη συνέχεια, πρέπει να κοιτάξετε τα κύματα φωτός και το χρώμα του φωτός. Το φως είναι μια ενέργεια που ταξιδεύει σε κύματα. Το φως είναι ένα κύμα δονούμενων ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων και αποτελεί μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ταξιδεύουν στο διάστημα με την ταχύτητα του φωτός (299.792 km / sec). Η ενέργεια της ακτινοβολίας εξαρτάται από το μήκος κύματος και τη συχνότητά της. Το μήκος κύματος είναι η απόσταση μεταξύ των κορυφών των κυμάτων. Η συχνότητα είναι ο αριθμός των κυμάτων που περνούν κάθε δευτερόλεπτο. Όσο μεγαλύτερο είναι το μήκος κύματος του φωτός, τόσο χαμηλότερη είναι η συχνότητα και τόσο λιγότερη ενέργεια περιέχει. Το ορατό φως είναι το μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος που μπορούν να δουν τα μάτια μας. Το φως από μια λάμπα ή ο Ήλιος μπορεί να φαίνεται λευκό, αλλά στην πραγματικότητα είναι ένας συνδυασμός πολλών χρωμάτων. Το φως μπορεί να χωριστεί στα διαφορετικά του χρώματα με ένα πρίσμα. Το ουράνιο τόξο είναι ένα φυσικό πρίσμα. Τα χρώματα του φάσματος συνδυάζονται μεταξύ τους. Τα χρώματα έχουν διαφορετικά μήκη κύματος, συχνότητες και ενέργειες. Το βιολετί έχει το μικρότερο μήκος κύματος που σημαίνει ότι έχει την υψηλότερη συχνότητα και ενέργεια. Το κόκκινο έχει το μεγαλύτερο μήκος κύματος και τη χαμηλότερη συχνότητα και ενέργεια.
Για να τα συνδυάσουμε όλα, πρέπει να εξετάσουμε τη δράση του φωτός στον αέρα του πλανήτη μας. Το φως κινείται σε ευθεία γραμμή έως ότου παρεμβληθεί (μόριο αερίου, σκόνη ή οτιδήποτε άλλο). Αυτό που συμβαίνει σε αυτό το φως εξαρτάται από το μήκος κύματος του φωτός και το μέγεθος του σωματιδίου. Τα σωματίδια σκόνης και τα σταγονίδια νερού είναι πολύ μεγαλύτερα από το μήκος κύματος του ορατού φωτός, οπότε αναπηδά σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Το ανακλώμενο φως εμφανίζεται λευκό επειδή εξακολουθεί να περιέχει όλα τα ίδια χρώματα, αλλά τα μόρια αερίου είναι μικρότερα από το μήκος κύματος του ορατού φωτός. Όταν το φως προσκρούει σε αυτά, ενεργεί διαφορετικά. Αφού χτυπήσει το φως ένα μόριο αερίου, μερικά από αυτά μπορεί να απορροφηθούν. Αργότερα, το μόριο εκπέμπει το φως σε διαφορετική κατεύθυνση. Το χρώμα που ακτινοβολείται είναι το ίδιο χρώμα που απορροφήθηκε. Τα διαφορετικά χρώματα του φωτός επηρεάζονται διαφορετικά. Όλα τα χρώματα μπορούν να απορροφηθούν, αλλά οι υψηλότερες συχνότητες (μπλε) απορροφώνται συχνότερα από τις χαμηλότερες συχνότητες (κόκκινα). Αυτή η διαδικασία ονομάζεται σκέδαση Rayleigh.
Σύντομη ιστορία, η απάντηση στο «γιατί το ηλιοβασίλεμα είναι κόκκινο;» είναι: Στο ηλιοβασίλεμα, το φως πρέπει να ταξιδεύει πιο μακριά μέσα από την ατμόσφαιρα πριν φτάσει σε εσάς, οπότε περισσότερα από αυτά αντανακλώνται και διασκορπίζονται και ο ήλιος εμφανίζεται πιο σκοτεινός. Το χρώμα του ίδιου του ήλιου φαίνεται να αλλάζει, πρώτα σε πορτοκαλί και μετά σε κόκκινο, επειδή ακόμη περισσότερα από τα μπλε και τα πράσινα μικρού μήκους κύματος είναι πλέον διασκορπισμένα και μόνο τα μεγαλύτερα μήκη κύματος (κόκκινα, πορτοκάλια) μένουν να φανούν.
Έχουμε γράψει πολλά άρθρα σχετικά με το ηλιοβασίλεμα για το Space Magazine. Ακολουθεί ένα άρθρο σχετικά με την ανατολή και τη δύση του ηλίου, καθώς και μερικές φωτογραφίες ηλιοβασιλέματος.
Αν θέλετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον Ήλιο, ανατρέξτε στον Οδηγό εξερεύνησης του ηλιακού συστήματος για τον Ήλιο της NASA και εδώ είναι ένας σύνδεσμος προς την αρχική σελίδα της αποστολής SOHO, η οποία έχει τις πιο πρόσφατες εικόνες από τον Ήλιο.
Καταγράψαμε επίσης ένα επεισόδιο του Astronomy Cast σχετικά με τον Ήλιο. Ακούστε εδώ, επεισόδιο 30: Ο ήλιος, τα σημεία και όλα.
Αναφορά:
Διαστημικό μέρος της NASA
