Почему Луна и Солнце иногда оранжевые или красные?
Оранжевый и красный оттенки, которые иногда принимают Солнце и Луна, вызваны частицами в атмосфере Земли.
Когда свет (или, точнее, пакеты света, называемые фотонами) от астрономического объекта проходит через атмосферу Земли, он рассеивается от частиц в последней. Оказывается, эти частицы любят рассеивать синий свет больше, чем красный; поэтому «голубые» фотоны (с более короткими длинами волн) имеют тенденцию рассеиваться, а «красные» фотоны (с более длинными длинами волн) проходят через них.
Таким образом, астрономические объекты выглядят более красными с Земли, чем из космоса, потому что более красные длины волн от объектов проникают в атмосферу лучше, чем голубые. Кстати, именно поэтому небо голубое: синий свет от Солнца рассеивается во всех направлениях на пути к Земле.
Но как это объясняет случайное покраснение Луны или Солнца? Вы, возможно, заметили, что они всегда происходят, когда Солнце или Луна находятся близко к горизонту. Солнечный свет или лунный свет должны проходить через максимальное количество атмосферы, чтобы попасть к вашим глазам, когда Солнце или Луна находятся на горизонте (помните, что эта атмосфера представляет собой сферу вокруг Земли).
Итак, вы ожидаете, что *больше* синего света будет рассеиваться от солнечного или лунного света, когда Солнце или Луна находится на горизонте, чем когда, скажем, над головой; это заставляет объект выглядеть более красным.
Другими словами, Солнце или Луна имеют тенденцию выглядеть оранжевыми или красными, когда они поднимаются или садятся, потому что это время, когда свет должен пройти через большую часть атмосферы, чтобы добраться до вас. Эффект усиливается, когда есть тонкие облака перед Солнцем или Луной: сами облака часто светятся ярко-розовым, потому что они так хорошо рассеивают синий свет.
Источник
Почему Солнце на закате красное?
Закаты Солнца нередко порождают красивейшие картины. Небо и облака окрашиваются разными цветами — здесь и красный, и розовый, и желтый, и нежно-голубой. Ни один закат не повторяется! Очевидно, вся эта красота возможна благодаря тому, что заходящее Солнце меняет свой цвет с ярко-желтого на оранжевый и даже красный. Но почему так происходит? Почему солнце на закате красное?
На самом деле физика процесса очень простая.
Во время закатов Солнце часто бывает красным или оранжевым. Почему? Фото: Виталий Копа
Как известно, Земля окружена атмосферой (проще говоря, воздухом). И это очень хорошо, ведь мы ею дышим! Атмосфера состоит в основном из двух газов — азота и кислорода. Кроме того, в небольших количествах в ней присутствуют аргон, пары воды и углекислый газ. Все это существует в виде беспорядочно летающих вокруг нас и сталкивающихся друг с другом молекул.
Свет Солнца, прежде чем попасть в наши глаза, должен вначале преодолеть 150 миллионов километров — расстояние от Солнца до Земли (и в этом нет никакой проблемы — свет проделывает этот фокус всего за 8 минут), а затем пройти сквозь толщу атмосферы. И вот здесь у солнечного света начинаются проблемы.
Если вы помните, свет, который излучает Солнце, практически белый. Ну хорошо, возможно, чуть-чуть желтоватый. А что это значит? Это значит, что в пучке солнечного света присутствует свет самых разных длин волн — от фиолетового (длина волны которого составляет примерно 400 нм) до красного (760 нм). Больше всего в солнечном свете зеленого и желтого света, но, сливаясь и перемешиваясь с фиолетовым, синим, оранжевым и красным, он становится белым.
Но что происходит со светом, когда он проходит через земную атмосферу? Он сталкивается с беспорядочно летающими тут и там молекулами воздуха! Молекулы эти очень маленькие, но и длина волны видимого света такая же маленькая. Следовательно, часть света будет рассеяна в разные стороны и не дойдет до наших глаз. А может быть, и дойдет, но переотразившись от какой-нибудь другой молекулы.
Когда Солнце на закате, свет от него проходит через большую толщу атмосферы, чем днем, когда наше дневное светило находится вблизи зенита. Молекулы атмосферы поглощают и рассеивают синий свет гораздо лучше, чем красный, поэтому солнечный свет теряет коротковолновую составляющую и доходит до нас красноватым и сильно ослабленным.
Встает вопрос: одинаково ли рассеивается свет разных длин волн? Оказывается, нет, не одинаково. Чем короче длина волны, тем труднее избежать свету столкновения со встретившейся на его пути молекулой. Это и понятно — длинноволновому свету легче обогнуть препятствие, чем коротковолновому.
Следовательно, голубой и фиолетовый свет, идущий от Солнца будет лучше рассеиваться в небе, чем оранжевый и красный.
А теперь взгляните днем на небо. Какого оно цвета? Конечно, голубого, если только не затянуто облаками. А Солнце какого цвета? Скорее всего, желтое! Почему? Потому что ему не хватает того самого голубого и синего света, который был отнят и рассеян атмосферой Земли, чтобы быть белым!
Кстати, вот тут вы можете почитать, почему небо голубое. Но, я думаю, все уже ясно, верно?
Что же происходит на закате Солнца? А происходит очень интересная вещь: свет звезды проходит через бо́льшую толщу атмосферы, чем днем. Согласны? Значит, солнечный свет потеряет еще больше коротковолнового света, пока дойдет до нас! Доходит до того, что даже желтый и зеленый свет Солнца, рассеивающийся хуже, чем синий, также рассеивается в достаточных количествах, окрашивая небо в самые разные оттенки. В итоге непосредственно от Солнца доходит до нас только самый длинноволновый красный свет! И сама наша дневная звезда на закате бывает совсем не яркая. Еще бы — ведь большая часть его света была отобрана атмосферой!
Красоту закатов создают необычные краски и оттенки, которых не бывает на небе днем. Фото: Виталий Копа
Вот почему при закате Солнце красное!
Но подождите, скажете вы. Почему же тогда один закат отличается от другого? Почему заходящее Солнце бывает ярко оранжевым и даже желтым?
Это зависит от состояния атмосферы у горизонта в конкретный вечер. Взвешенные в воздухе мелкие частички усиливают эффект. Например, в степи закаты летом часто очень красивые из-за мелкой пыли в воздухе. Пыль легко отбирает у Солнца почти весь свет, так как ее частички гораздо крупнее, чем молекулы воздуха. Если посмотреть на Солнце сквозь пыль или дым пожара, оно всегда будет красным. (Самая крупная, обычная пыль, как и водяной пар, будет рассеивать весь свет Солнца равномерно.) У моря роль пыли часто играют частички соли, которые создают эффект Тиндаля.
Кстати, рассеяние света на крупных частицах — эффект Тиндаля — вы можете легко увидеть дома. Возьмите стакан, налейте воды и растворите в нем немного обычного мыла. Затем пропустите через стакан свет белого фонарика. На выходе он будет уже желтоватым!
Источник
Какого цвета Солнце?
Хотя солнце кажется желтым или оранжевым, на самом деле оно ослепительно белое. Из-за атмосферы Земли, Солнце выглядит желтым и меняет цвета на восходе и закате. Реальный цвет Солнца можно увидеть из космоса, потому что в космосе нет молекул, с которыми взаимодействовал бы свет.
Наше Солнце — это почти идеальная сфера горячей плазмы, расположенная в центре Солнечной системы. Это звезда главной последовательности типа G, на долю которой приходится более 99,8% массы Солнечной системы.
Это, несомненно, основной источник энергии для жизни на Земле. Однако большинство людей не знает самого главного свойства Солнца; какого оно цвета?
Если вы попросите кучу людей сказать вам, какого цвета наше Солнце, то, скорее всего, они посмотрят на вас, как на дурака и скажут вам очевидный ответ: оно желтое.
Но так ли это на самом деле?
Вы будете удивлены, узнав, что Солнце не красное, не оранжевое и не желтое. Вместо этого Солнце — это все цвета, сплавленные вместе, которые кажутся нашим глазам белыми.
Радужный свет — форма разноцветной дуги окружности — исходит от Солнца и делится на семь цветов. Каждый цвет обладает уникальной длиной волны. У синего самая короткая, а у красного самая длинная длина волны.
Почему Солнце выглядит желтым или оранжевым?
С нашей точки зрения, Солнце действительно выглядит желто-оранжевым, особенно вскоре после восхода и до захода солнца. Это происходит из-за атмосферы Земли.
Солнце излучает широкий диапазон частот света. В верхней части атмосферы Земли, солнечный свет состоит из почти 50% инфракрасного света, 40% видимого света, и 10% ультрафиолетового света. Атмосфера отфильтровывает более 70% солнечного ультрафиолета, особенно на самых коротких длинах волн.
Фотоны в нижнем конце спектра (желтый, оранжевый, красный) рассеиваются не так легко, в то время как более высокий конец спектра (фиолетовый, индиго и синий) с большей вероятностью рассеивается.
Также было замечено, что Солнце излучает больше фотонов в зеленом сегменте спектра, чем любой другой.
В полдень короткие волны (синий свет) ударяют по молекулам воздуха в верхних слоях атмосферы и многократно рассеиваются, прежде чем попасть в глаза. Этот эффект рассеяния также придает небу голубой цвет.
Ближе к горизонту солнце кажется оранжевым
Однако на восходе и закате солнце находится ближе к горизонту, а это означает, что свет проходит через большее количество атмосферных молекул. При увеличении атмосферы синие фотоны рассеиваются еще больше, оставляя только низкоэнергетический желтый, красный и оранжевый свет.
А когда в воздухе появляется пыль и дым, это усиливает эффект рассеяния, придавая Солнцу более красноватый вид.
Фактический цвет нашего солнца
Если вы посмотрите на Солнце с Луны или с Международной космической станции (МКС), вы увидите его истинный цвет. Поскольку в космосе нет атмосферы, свету не с чем взаимодействовать. Поэтому из космоса Солнце выглядит блестяще белым, с индексом цветового пространства CIE (0.3, 0.3).
Изображение Солнца, сделанное с МКС
Цвет также указывает на температуру звезды. Наше Солнце, например, имеет температуру поверхности около 5505°C и среднюю яркость около 1,88 гига Канделы на квадратный метр.
Более холодные звезды кажутся краснее других. Бетельгейзе, одна из самых ярких звезд на ночном небе, разбухла и остыла, превратившись в красного сверхгиганта. Ее температура колеблется от 3000°C до 3400°C.
Горячие звезды выглядят синими. Риггл, например, кажется невооруженным глазом одной сине-белой звездой, и она может достигать температуры выше 11 000°C.
Ложные цветные изображения
Если наше Солнце на самом деле белое и его видимые выходные пики зеленого цвета, то почему некоторые солнечные изображения являются голубыми, зелеными, оранжевыми или красными?
На самом деле, человеческие глаза могут обнаружить только небольшой сегмент электромагнитного спектра, и этот сегмент называется видимым светом. Ультрафиолетовые и инфракрасные лучи имеют меньшую и большую длину волны, чем видимый свет, соответственно.
Изображение Солнца, снятое в экстремальных ультрафиолетовых лучах
Астрономические приборы, такие как солнечная и Гелиосферная обсерватории, фиксируют данные Солнца в ультрафиолетовых и инфракрасных лучах. Изображения, полученные из таких данных, должны быть окрашены так, чтобы наши глаза могли их видеть. Таким образом, ученые используют уникальные цвета (например, неоновый зеленый или ярко-красный), чтобы представить невидимые версии Солнца.
Чтобы сделать изображения более похожими на то, чего ожидают люди, ученые часто раскрашивают реальные изображения Солнца, снятые в видимом белом свете.
Солнце фиксируется в видимом белом свете, а затем кодируется цветом, чтобы оно выглядело оранжевым
Источник
Приметы о восходе и закате красного солнца
На протяжении всего существования человечества солнце играло особую роль в жизни людей. Оно давало им тепло, в определенные периоды отдельные цивилизации даже поклонялись небесному телу, как божеству. Люди внимательно следили за светилом, пытаясь понять, не сердится ли на них «огненный бог». Как результат, за тысячи лет наблюдений выработалась целая система примет, связанных с солнцем. Среди самых грозных — поверья о красном светиле.
К чему по приметам солнце садится в облака
Большинство примет, относящихся к красному солнцу, связано с предсказаниями погоды, и это не удивительно. Современная наука давно расшифровала суть явления «кровавого светила». Оно объясняется эффектом Доплера (удлинением световых волн) и дисперсией (рассеиванием электромагнитных волн на частицах воды и пыли при их прохождении земной атмосферы). Именно из-за этих физических процессов желтое солнце при опускании к горизонту иногда становится ярко-алым.
Видя, как на небе распределены облака в момент захода красного светила за горизонт, можно легко предсказать погоду на ближайшие дни:
- Замечено, что если летом багровое солнышко вечером опускается с чистого неба в тучи, то на следующий день будет обильный дождь.
- Зимой подобное явление происходит гораздо реже, чем летом. Если алое светило все-таки опускается в серые облака при минусовой температуре, то завтра можно ждать сильных снегопадов.
- Когда весь день небо было затянуто облаками, а вечером сквозь них начинает пробиваться алое пятно солнца, то ждать улучшения погоды не стоит — ненастье затянется еще надолго.
Иногда спускающееся к горизонту светило приобретает кровавый цвет даже во время осадков. Наши предки знали: если солнце садится в облака при дожде, необходимо внимательно понаблюдать за небом.
Закатные тучи окрасились багровым на севере или юге — значит, дожди продолжатся и завтра. Если же пурпурный цвет приобрели облака только с западной или восточной стороны неба, то следует ожидать ясной погоды.
Что предвещает алая заря
Солнце может стать кровавым не только при заходе вечером, но и утром — при восходе. В зависимости от наличия либо отсутствия в это время облаков на небе, красная заря предсказывает разную погоду:
- Если пурпурное светило поднимается на абсолютно чистом небе, то в ближайшие часы следует ожидать сильного ветра (летом — возможно, с дождем) или крепких морозов (зимой).
- Если при восходе солнца красным окрашивается весь небосвод, лишенный облачного покрова, то это означает, что через пару дней ясная погода сменится ненастьем.
- Когда к красным оттенкам на небе добавляются и другие цвета, то к резкому ухудшению погоды стоит готовиться уже через несколько часов.
- Если алое солнышко встает над горизонтом, над которым висят облака, то такое явление знающие люди трактуют как знак того, что ненастье продлится еще несколько суток, а в ближайший день обязательно пройдут осадки.
К чему красный закат
Вечером кровавое солнце может опускаться не только в облака. По примете красный закат на абсолютно чистом небе предсказывает разную погоду:
- Красное солнышко село за горизонт на ярко-синем или голубом небе, значит, и новый день будет без осадков и ветра.
- Если же безоблачное небо приобрело пурпурный оттенок, то нужно смотреть, когда это произошло. Если небосвод окрасился багрянцем до того, как светило скатилось за горизонт, то с большой вероятностью уже через несколько часов пойдет дождь. Если это произошло после заката, то изменение погоды произойдет только через пару суток.
- Кровавый закат солнца происходит при сильном ветре, дующем над самой землей, значит, и завтра ветер не утихнет, а, возможно, перейдет в настоящую бурю.
- Если летом опускающееся к горизонту красное светило бросает алые отблески только на северную часть небосвода, то на следующее утро не исключены роса, туман или даже заморозки.
Что по приметам значит красное солнце
Наши предки верили, что по кровавому светилу можно предсказывать не только погоду. Согласно народным поверьям, красное солнце знаменует различные беды:
- Когда алое светило не меняет свой цвет на небе на протяжении нескольких дней во время сильной засухи (обычно это бывает при сильных лесных пожарах, из-за дымки в воздухе), то это к большой войне, в которой прольется море крови.
- Если в теплый летний день идет дождик, а на небе между облаками одновременно светит ярко сияющее солнышко, то это к обильному урожаю грибов. Но не все знают другую трактовку подобного явления. Суеверные люди считают, что «грибной дождь» — к возможному утопленнику. Если же дождь идет при ярко сияющем красном солнце, висящем над горизонтом, то примета становится практически стопроцентной — кто-то из свидетелей кровавого «грибного дождя» обязательно утонет.
Разумеется, не верящие в приметы люди могут скептически отнестись к поверьям о красном солнце. Большинство суеверий, связанных с предсказаниями погоды, было не просто выработано поколениями наших предков, столетиями наблюдавших за светилом, но и подтверждено учеными.
В этом случае, возможно, лучше отбросить скепсис в сторону и изучить эти приметы, чтобы при необходимости определять погоду на ближайшие дни так же, как это делали наши отцы и деды, — без помощи современных гаджетов.
Источник