Пояснили одну з головних істин: учені розповіли, чому небо насправді блакитне

Блакитний колір неба, незважаючи на гадану простоту, зумовлений складною взаємодією наук, насамперед фізики та хімії. Кольори, які ми бачимо в природі, виникають унаслідок різних процесів, і блакитний колір неба — це прямий результат взаємодії сонячного світла з атмосферою Землі. Про складність такого простого явища розповіли вчені, розкривши всі процеси, що призводять до нього, пише The Conversation.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Атмосфера Землі складається здебільшого з молекул азоту та кисню, які неймовірно малі — їхній розмір становить близько 0,4 нанометра, розповідає Деніел Фрідман, декан коледжу науки, технологій, інженерії, математики та менеджменту з Університету Вісконсін-Стаут. Для порівняння: на одному пасмі людського волосся може вміститися близько 250 000 таких молекул.

Коли сонячне світло потрапляє в атмосферу, воно стикається з цими молекулами. Ця взаємодія призводить до процесу, званого розсіюванням, коли молекули поглинають світло, а потім швидко випромінюють його у випадкових напрямках. Синє світло, завдяки своїй коротшій довжині хвилі, розсіюється набагато ефективніше, ніж інші кольори, через що небо здається переважно таким, каже Фрідман.

Це явище, вперше пояснене британським фізиком лордом Релеєм у 1870-х роках, сьогодні відоме як релеївське розсіювання. Хоча інші атмосферні гази, такі як вуглекислий газ і метан, впливають на клімат планети, їхній вплив на колір неба незначний. Якби у Землі не було атмосфери, як у Місяця, розсіювання не було б, і небо здавалося б темним, навіть удень.

Місячне небо, як видно на знімках з космосу, різко контрастує з яскравим блакитним кольором Землі. Веселка, яка являє собою повний спектр видимого сонячного світла (червоний, помаранчевий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий), чудово ілюструє, як сонячне світло взаємодіє з частинками. Крапельки води в атмосфері розділяють сонячне світло на складові його кольору, причому найефективніше розсіюється знову ж таки синє світло.

Колір неба змінюється залежно від положення Сонця, пояснює Фрідман. Під час сходу і заходу сонця світло Сонця проходить через більш щільну частину атмосфери. Ця додаткова відстань розсіює більшість коротких хвиль, таких як сині та зелені, залишаючи довші хвилі — червоні та помаранчеві. Ці відтінки створюють незвично красиве небо, яке можна спостерігати на світанку і під час заходу сонця. Цей самий принцип релеївського розсіювання пояснює, чому в цей час небо переходить від денної блакиті до вогненних тонів біля горизонту.

Кольори завжди мали важливе значення для людини, чи то предмет наукових досліджень, чи то засіб творчого самовираження. Вони не тільки формують наше сприйняття довкілля, а й впливають на те, як ми з ним взаємодіємо — від написання пейзажів до вибору одягу. На глибшому рівні розуміння і вивчення науки про колір своєрідно пов'язує нас із природними процесами, які зачаровували все людство протягом століть.

Раніше Фокус писав про те, що майже вся Європа дихає токсичним повітрям. Дослідження Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ) показали, що майже 98% населення європейського континенту живуть у регіонах, де якість повітря більш ніж удвічі гірша за норму.

Також Фокус писав про те, як люди здатні змінювати хімічний склад повітря. Завдяки новому дослідженню експерти зможуть глибше вивчити питання про те, який вплив люди чинять на навколишній світ.

Цей матеріал має виключно інформаційний характер і не містить порад, які можуть вплинути на ваше здоров'я. Якщо ви відчуваєте проблеми, зверніться до фахівця.