29 658 subscribers

Sacre-bleu: почему небо синее?

269 full reads
Sacre-bleu: почему небо синее?

Мы уже привыкли к тому, что небо наше лазурное. Если речь идёт о планете Земля, то мы сразу представляем себе сине-голубую сферу, окутанную белыми облаками. Во многих песнях и стихотворениях мы часто видим слова «синее», «голубое». Мы даже не можем порой представить Землю, скажем, с красно-оранжевым или зелёным небом, а, тем не менее, такие миры есть даже в нашей Солнечной системе, взять, например, Венеру или Уран. Но наш родной дом окружён синевой.

Рассвет на Марсе
Рассвет на Марсе

Конечно, цвет неба зависит от времени суток и местоположения. Например, для жителей Санкт-Петербурга, привыкших к свинцовой тяжести туч, синее небо кажется редкостью, но даже они считают, что должный цвет неба – это лазурь. На закатах и рассветах небо порой багряное или золотисто-розовое.

Наш родной рассвет
Наш родной рассвет

В 1957 году Дэвид Симонс – американский врач, подполковник ВВС США, стал первым человеком, которому удалось пробраться за пределы этой синевы. В рамках проекта Manhigh он установил рекорд высотного полета на воздушном шаре в 1957 году на высоте 30 км над Землей в алюминиевой капсуле, подвешенной к гелиевому шару. Это путешествие в воздухе позволило ему осмотреться и полюбоваться миром, открывшимся перед ним. В своих воспоминаниях небо он описывал как тёмное, насыщенно-фиолетовое, а ведь на той высоте, куда ему посчастливилось выбраться, синева атмосферы плавно переходит в космическую черноту. Эта граница похожа на размытую акварель. Днём наше небо голубое, ночью – чёрное, будто совсем прозрачное, и сквозь него мы хорошо видим мерцающие звёзды и сияющие планеты.

Атмосфера Земли из космоса
Атмосфера Земли из космоса

Откуда же берутся все эти чудесные оттенки? Днём небо кажется нам голубым, потому что солнечный свет рассеивается вокруг всех объектов. Ночью небо выглядит чёрным, так как рассеиваться нечему – нет такого интенсивного источника света.

Sacre-bleu: почему небо синее?

Свет, который прилетает к нам от Солнца, окрашен на самом деле во все цвета радуги – красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый. А дальше уже во всем виновата длина световой волны – это расстояние между её соседними гребнями во время перемещения волны в атмосфере или в космосе. Самые короткие волны – фиолетовые, синие, а самые длинные – оранжевые, красные. Если все цвета смешать, то получится один – белый оттенок, поэтому лучи солнечного света сами по себе не окрашены во все цвета радуги. Наши глаза и наш мозг воспринимают свет с разной длиной волны.

Не могла обойтись без Pink Floуd!
Не могла обойтись без Pink Floуd!

Итак, волны света попадают в атмосферу Земли, преимущественно состоящую из азота и кислорода. Часть волн отражается обратно в космос, часть отскакивает от молекулы к молекуле – это называется рассеянием волн.

Sacre-bleu: почему небо синее?

Если длина волны больше размера молекулы, то такие волны будут рассеиваться хуже – они будут «обтекать» молекулу так, будто совсем её не замечают. Те волны, длина которых сопоставима с поперечником молекулы, рассеиваются сильнее, ведь им сложнее будет обтекать препятствия, сопоставимые с ними по размеру. Это можно легко представить, если вспомнить, как рассекает волну нос Титаника и игрушечного кораблика, запущенного в ручье весной, - как будут расходиться волны от их носа? Синие и фиолетовые волны являются короткими, поэтому рассеиваются они эффективнее, чем длинные – красные и оранжевые.

Длина волны
Длина волны

Поэтому днём, когда Солнце высоко над горизонтом, лучи проходят в атмосферу под более прямым углом, и небо мы видим лазурным – происходит эффективное рассеяние. А вот закаты, раскрашенные в огненные оттенки, объясняются тем, что, когда Солнце находится близко к горизонту, свет его должен пройти по более наклонной траектории, чем днём. Глядя на закатное небо, мы видим остаток спектра – волны, которые почти не рассеиваются (синие, голубые и фиолетовые уже, так сказать, отсеялись за день) – красные, оранжевые, розовые.

Sacre-bleu: почему небо синее?

Созерцая во время романтичного вечера закаты, любуясь розовыми красками рассвета и с замиранием сердца удивляясь мастерству художника, сотворившего всё это, теперь вы знаете, что художник этот – свет, кисти его – длины волн, а холст – наша атмосфера.