Почему небо имеет голубой цвет - интересное исследование ученых

Голубой оттенок неба, который кажется таким обыденным, на самом деле является результатом сложных взаимодействий между физическими и химическими процессами. Цвета в природе формируются благодаря разнообразным явлениям, и небесная синева — это следствие рассеивания солнечного света в атмосфере Земли.

Об этом сообщает портал The Conversation.

Ученые подробно объяснили, какие именно процессы лежат в основе этого удивительного явления. Атмосфера нашей планеты преимущественно состоит из крошечных молекул азота и кислорода, размер которых составляет всего около 0,4 нанометра, отмечает Дэниел Фридман, декан факультета науки, технологий, инженерии, математики и менеджмента в Университете Висконсин-Стаут.

Чтобы представить их масштаб, достаточно знать, что около 250 000 таких молекул могут поместиться на одной человеческой волосине. Когда солнечный свет проникает в атмосферу, он взаимодействует с молекулами азота и кислорода. Этот процесс, известный как рассеяние, происходит, когда молекулы поглощают свет, а затем излучают его в случайных направлениях.

Поскольку синий свет имеет более короткую длину волны, он рассеивается значительно сильнее, чем другие цвета, объясняет Дэниел Фридман. Именно поэтому небо воспринимается нами как голубое.  Это явление, описанное британским физиком лордом Рэлеем в 1870-х годах, известно как рэлеевское рассеяние.

Хотя такие газы, как углекислый газ и метан, играют важную роль в регулировании климата, их влияние на окраску неба минимально. Если бы Земля была лишена атмосферы, как Луна, процесс рассеяния отсутствовал бы, и даже в дневное время небо оставалось бы черным.

Небо Луны, запечатленное на космических фотографиях, разительно отличается от насыщенного голубого оттенка Земли. Радуга — это естественный пример расщепления солнечного света на весь видимый спектр (красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый).

Она наглядно демонстрирует, как солнечные лучи взаимодействуют с частицами. В атмосфере Земли капли воды разделяют свет на отдельные цвета, а синий, благодаря своей короткой длине волны, рассеивается наиболее интенсивно. По словам Фридмана, цвет неба изменяется в зависимости от положения Солнца на небосклоне. На рассвете и закате солнечный свет проходит через более плотные слои атмосферы, преодолевая большее расстояние.

В процессе рассеивания короткие волны, такие как синие и зеленые, практически полностью исчезают, оставляя длинноволновые красные и оранжевые оттенки. Именно они окрашивают небо в удивительно теплые тона, характерные для этих периодов дня. Этот же эффект рэлеевского рассеяния объясняет плавный переход дневного голубого неба в насыщенные огненные цвета у горизонта.

По словам Фридмана, цвет неба изменяется в зависимости от положения Солнца на небосклоне. На рассвете и закате солнечный свет проходит через более плотные слои атмосферы, преодолевая большее расстояние. В процессе рассеивания короткие волны, такие как синие и зеленые, практически полностью исчезают, оставляя длинноволновые красные и оранжевые оттенки.

Именно они окрашивают небо в удивительно теплые тона, характерные для этих периодов дня. Этот же эффект рэлеевского рассеяния объясняет плавный переход дневного голубого неба в насыщенные огненные цвета у горизонта.

Ранее "Курсор" писал, что звездное скопление NGC 4755, также известное как Jewel Box, получило свое название благодаря сходству его звезд с драгоценными камнями: сапфирами, рубинами и алмазами, которые можно наблюдать через небольшой телескоп. Однако среди этих "сокровищ" отсутствуют изумруды.

Это не случайность, а особенность космоса: звезды не бывают зелеными.