Co o ty zjawisku mówi nauka?
Czerwone niebo.
A dlaczego czerwone?
Teoria Rayleigh-Smoluchowskiego-Einsteina wyjaśnia nie tylko błękitny kolor nieba. Także czerwony kolor tarczy słonecznej o zachodzie i wschodzie staje się oczywisty. Gdy Słońce jest w zenicie - wysoko nad horyzontem - patrzymy na nie przez cienką warstwę atmosfery. Tylko niewielka część niebieskiej składowej jego światła zostaje rozproszona na boki. Słońce jest jaskrawo żółte, niemal białe. Gdy wschodzi lub kładzie się spać, widzimy je tuż nad horyzontem przez grubą warstwę atmosfery. Z wiązki promieni usunięte zostają (przez rozproszenie w bok) barwy o krótszych długościach (niebieska, zielona), pozostają tylko te najdłuższe, czyli czerwona, żółta. Jednocześnie całkowite natężenie tego światła ulega osłabieniu. Składowa niebieska w promieniach zachodzącego Słońca zostaje osłabiona tysiące razy, a składowa czerwona zaledwie pięć razy - to jednak wystarczy, byśmy nie narażając wzroku, mogli podziwiać zachodzącą za horyzont czerwoną kulę. Z podobnego powodu (grubości warstwy atmosfery) niebo nad morzem jest jaśniejsze niż niemal granatowe niebo oglądane wysoko w górach.
Wschody i zachody Słońca obserwowane przez kosmonautów są jeszcze bardziej czerwone. Oglądają je przez warstwę powietrza o dwa razy większej grubości niż my, z Ziemi.
Charakterystyczny dla naszego klimatu białawy, siny, ołowiany kolor nieba, zwłaszcza jesienią i zimą, jest wynikiem jeszcze innego procesu. Za ten depresyjny kolor odpowiedzialne jest rozpraszanie światła słonecznego na kroplach wody zawieszonych w powietrzu lub tworzących chmury. Fizykiem, który rozwiązał problem rozpraszania światła na kroplach o rozmiarach dużo większych niż długość fali światła, był niemiecki uczony Gustav Mie (1869-1957). W takim wypadku wszystkie barwy są rozpraszane w jednakowym stopniu, a co równie ważne, każdy promień jest rozpraszany wielokrotnie. Ośrodek (chmura, mgła, równomierna warstwa nad danym terenem) jest nieprzezroczysty (w przeciwieństwie do "czystego" powietrza nie widać przezeń na wylot), a jego kolor pozostaje "biały" (czasem przyciemniony w wyniku pochłaniania światła przez bardzo duże krople wody).
Skoro światło fioletowe ma jeszcze mniejszą długość fali niż niebieskie, to rozpraszanie Rayleigh jest dla niego jeszcze skuteczniejsze. Dlaczego więc pogodne niebo jest błękitne, a nie fioletowe? Wynika to z dwóch rzeczy. Po pierwsze, w wiązce światła słonecznego, białego, jest mało światła fioletowego - dużo mniej niż niebieskiego. Po drugie, nasze oczy rejestrują kolory przy pomocy trzech rodzajów czopków. Każdy z nich jest czuły (choć w różnym stopniu) na światło z dość szerokiego zakresu długości fal (kolorów). Światło fioletowe pobudza nie tylko czopek "niebieski", ale i "zielony", a nawet trochę czerwony. W połączeniu z tym, że światła niebieskiego jest w świetle dziennym więcej niż fioletowego, daje to wrażenie niebieskiego nieba (mimo że światło fioletowe jest jeszcze efektywniej rozpraszane niż niebieskie).
Tak więc błękit, szarości, czerwień nieba wynikają z tego, że na niebo patrzymy przez warstwę atmosfery. Samo powietrze i wszystko to, co w nim jest zawieszone, decydują o kolorach nieba. Gdyby atmosfera była inna, niebo też byłoby inne. Tak właśnie jest np. na Marsie. Niebo jest tam czerwone. Dzieje się tak dlatego, że w atmosferze Czerwonej Planety unoszą się drobiny marsjańskiego pyłu bogatego w związki żelaza. Gdyby przez długi czas na powierzchni Marsa nie było burz, to pył powinien opaść, a niebo powinno stać się niebieskie, choć zdecydowanie ciemniejsze niż na Ziemi, bo atmosfera jest tam o wiele rzadsza niż na naszej planecie.
Źródło: Gazeta Wyborcza
http://wyborcza.pl/1,98076,5493204,Bajt ... emno_.html
Kiara
