Zakaj je sončni zahod rdeč? Super vprašanje. Če želite bolje razumeti, da morate imeti osnovno razumevanje, kako se svetloba obnaša v zraku, sestava ozračja, barva svetlobe, valovne dolžine in Rayleigh-ove razpršenosti. Tu so vse informacije, ki jih morate razumeti.
Zemljino ozračje je eden glavnih dejavnikov pri določanju barve sončnega zahoda. Vzdušje je sestavljeno večinoma iz plinov z nekaj drugimi vstavljenimi molekulami. Ker popolnoma obkroži Zemljo, vpliva na to, kar vidite v vsaki smeri. Najpogostejši plini v našem ozračju so dušik (78%) in kisik (21%). Preostali en odstotek tvorijo plini v sledovih, kot so argon, vodna para in številni majhni trdni delci, kot so prah, saja in pepel, cvetni prah in sol iz oceanov. Po deževju ali blizu oceana je lahko v zraku več vode. Vulkani lahko v ozračje spustijo velike količine prašnih delcev. Onesnaženje lahko doda različne pline ali prah in saje.
Nato morate pogledati svetlobne valove in barvo svetlobe. Svetloba je energija, ki potuje v valovih. Svetloba je val vibracijskih električnih in magnetnih polj in je del elektromagnetnega spektra. Elektromagnetni valovi potujejo skozi vesolje s hitrostjo svetlobe (299.792 km / sek). Energija sevanja je odvisna od njegove valovne dolžine in frekvence. Valovna dolžina je razdalja med vrhovi valov. Frekvenca je število valov, ki minejo vsako sekundo. Daljša kot je valovna dolžina svetlobe, nižja je frekvenca in manj energije vsebuje. Vidna svetloba je del elektromagnetnega spektra, ki ga lahko vidijo naše oči. Svetloba žarnice ali sonca je morda videti bela, vendar je dejansko kombinacija številnih barv. Svetloba se lahko s prizmo razdeli na njene različne barve. Mavrica je naravni učinek prizme. Barve spektra se med seboj zlivajo. Barve imajo različne valovne dolžine, frekvence in energije. Violeta ima najkrajšo valovno dolžino, kar pomeni, da ima najvišjo frekvenco in energijo. Rdeča ima najdaljšo valovno dolžino ter najnižjo frekvenco in energijo.
Da bi to vse skupaj sestavili, moramo pogledati delovanje svetlobe v zraku našega planeta. Svetloba se premika po ravni črti, dokler je ne moti (molekula plina, prah ali kaj drugega). Kaj se zgodi s to svetlobo, je odvisno od valovne dolžine svetlobe in velikosti delca. Delci prahu in kapljice vode so veliko večji od valovne dolžine vidne svetlobe, zato se odbija v različne smeri. Odbojna svetloba je bela, ker še vedno vsebuje vse iste barve, molekule plina pa so manjše od valovne dolžine vidne svetlobe. Ko svetloba naleti na njih, deluje drugače. Ko svetloba zadene molekulo plina, se lahko del nje absorbira. Kasneje molekula seva svetlobo v drugo smer. Barva, ki jo sevamo, je enaka barva, ki je bila absorbirana. Na različne barve svetlobe vplivajo različno. Lahko se absorbirajo vse barve, vendar se višje frekvence (blues) absorbirajo pogosteje kot nižje frekvence (rdeče). Ta postopek se imenuje Rayleigh sterjenje.
Kratka zgodba, odgovor na vprašanje „zakaj je sončni zahod rdeč?“ Je: Ob sončnem zahodu mora svetloba potovati dlje skozi ozračje, preden pride do vas, tako da se več odseva in razprši, sonce pa zatemne. Zdi se, da se barva sonca spreminja, najprej v oranžno in nato v rdečo, ker je še več modrega in zelenega na kratkih valovnih dolžinah razpršenega in je treba videti le daljše valovne dolžine (rdeči, pomarančni).
Za Space Magazine smo napisali veliko člankov o sončnem zahodu. Tukaj je članek o sončnem vzhodu in sončnem zahodu in tukaj je nekaj slik sončnega zahoda.
Če želite več informacij o Soncu, si oglejte NASA-in vodnik za raziskovanje sončnega sistema na Soncu in tu je povezava do domače strani misije SOHO, na kateri so najnovejše slike Sonca.
Posneli smo tudi epizodo Astronomy Cast o Soncu. Poslušajte tukaj, Epizoda 30: Sonce, pege in vse.
Referenca:
Nasino vesoljsko mesto
