Zašto je nebo plavo? Jer zemlja ima atmosferu

Rastavite sunčevu svjetlost

Sunčeva svjetlost koja nam je bijela je nejasna. Sastoji se od smjese elektromagnetski valovi. Neki od njih imaju frekvencija oscilacija koje može vidjeti mrežnica ljudskog oka. Za takve valove se kaže da pripadaju optičkom rasponu. Svi radijacijski valovi imaju različite duljine. Najmanja je ljubičasta (380 nanometara), najveća je crvena (720 nanometara). Ako se svi valovi zračenja, razgrađeni u spektar, ponovno stave zajedno - opet će se dobiti bijelo svjetlo. Ali zašto je nebo plavo iznad naših glava, a ne bijelo?

Val za valom

Zrak koji udišemo također se čini transparentnim za nas. Da je to istina, ne bi bilo zraka, a nebo iznad nas bilo bi stalno crno, sa svijetlim zvijezdama. Ovu sliku vidjeli su astronauti na Mjesecu, kojima nedostaje atmosfera. A na Zemlji, gdje je nebo plavo, zrak se sastoji od molekula koje imaju zanimljivu sposobnost: pod utjecajem elektromagnetskog vala određene duljine, oni sami počinju emitirati iste valove. Ovdje je samo njihova duljina nešto drugačija.

Kakvo nebesko plavo!

Kada bijela sunčeva svjetlost prolazi kroz molekule zraka, filtrira se kroz spektar. Valovi s nižom frekvencijom vibracija (crvene, narančaste, žute, zelene) ne uzbuđuju. To se događa kada spektar zračenja dosegne duboke plave i plave nijanse. Postoji fizički fenomen raspršenja svjetlosti u zraku, i to s onom frekvencijom oscilacija, koju retina percipira kao zasićenu plavu boju. Zašto je onda nebo plavo, a ne ljubičasto, jer je frekvencija oscilacija ovog vala još veća? Činjenica je da je, prije svega, omjer ljubičice u spektru mali, a drugo, već se raspršuje u gornjoj atmosferi. Može se vidjeti iz kabine letjelice tijekom suborbitalnog leta ili kada uđe u orbitu.

Od zore do sumraka

Vrlo važno pitanje na koje se mora odgovoriti: "Zašto je plavo nebo dan prije toga bilo crveno i žuto na izlasku sunca i opet će postati isto u zalasku sunca?" Odgovor je jednostavan: raspršiti se sunčeve zrake u atmosferi utječe na njegovu debljinu. Kada je Sunce u vrhuncu, zrake od njega do površine Zemlje prolaze najkraćim putem. Kada se Sunce pojavi samo s horizonta rano ujutro ili se povlači kasno navečer, njegove zrake tangencijalno odlaze na promatrača na tlu. Put do mrežnice postaje mnogo dulji, a na tom putu, sunčeva svjetlost se "filtrira" slojem atmosfere do crvenih i žutih tonova. U njega je oslikano uobičajeno plavo nebo. Ako se Sunce ili zalazak sunca promatraju na moru ili obali mora, može biti pretežno narančasta - zbog zraka zasićenog česticama soli, koje također sudjeluju u disperziji.

Što je s drugim nebeskim tijelima?

Ali zašto je nebo plavo, tj. isto kao i na Zemlji, ne može biti, na primjer, na Marsu ili Titanu? Jasno je da boja neba ne ovisi o sastavu atmosfere. I ovdje je odgovor jednostavan. Tanka atmosfera Marsa gotovo je stalno zagađena prašinom željeznog oksida uzdignutom s površine, koja uglavnom raspršuje sunčevu svjetlost, ostavljajući samo nijanse crvene i narančaste. A boja atmosfere je najveća Saturnov mjesec zbog prisutnosti "smoga" iz ugljikovodika. Osim toga, gusta atmosfera većine škrtog svjetla Sunca jednostavno se ne spušta, a na površini Titana vlada i narančasti sumrak.