Miksi auringonlasku on punainen? Mahtava kysymys. Ymmärtääksesi paremmin, että sinulla on oltava perustiedot siitä, kuinka valo käyttäytyy ilmassa, ilmakehän koostumuksesta, valon väristä, aallonpituuksista ja Rayleighin sironnasta, ja tässä on kaikki tiedot, jotka sinun täytyy ymmärtää nuo asiat.
Maapallon ilmapiiri on yksi päätekijöistä määritettäessä auringonlaskun väriä. Ilmakehä koostuu pääosin kaasuista, joihin on heitetty muutamia muita molekyylejä. Koska se ympäröi maan täysin, se vaikuttaa siihen, mitä näet joka suuntaan. Yleisimmät kaasut ilmakehässämme ovat typpi (78%) ja happi (21%). Jäljelle jäävä yksi prosentti koostuu hiukkasmaisista kaasuista, kuten argonista, ja vesihöyrystä ja monista pienistä kiinteistä hiukkasista, kuten pöly, noki ja tuhka, siitepöly ja valtamerten suola. Ilmassa voi olla enemmän vettä sateen myrskyn jälkeen tai lähellä merta. Tulivuoret voivat levittää suuria määriä pölyhiukkasia korkealle ilmakehään. Saastuminen voi lisätä erilaisia kaasuja tai pölyä ja nokea.
Seuraavaksi sinun on tarkasteltava valoaaltoja ja valon väriä. Valo on energia, joka kulkee aalloissa. Valo on värähtelevän sähkö- ja magneettikentän aalto ja on osa sähkömagneettista spektriä. Sähkömagneettiset aallot kulkevat avaruuden läpi valon nopeudella (299 792 km / s). Säteilyn energia riippuu sen aallonpituudesta ja taajuudesta. Aallonpituus on aaltojen yläosien välinen etäisyys. Taajuus on niiden aaltojen lukumäärä, jotka kulkevat sekunnissa. Mitä pidempi valon aallonpituus, sitä matalampi taajuus ja sitä vähemmän energiaa se sisältää. Näkyvä valo on osa sähkömagneettisesta spektristä, jonka silmämme näkevät. Hehkulampun tai auringon valo voi näyttää valkoiselta, mutta se on itse asiassa yhdistelmä monia värejä. Valo voidaan jakaa eri väreihin prisman avulla. Sateenkaari on luonnollinen prismavaikutus. Spektrin värit sulautuvat toisiinsa. Värillä on erilaisia aallonpituuksia, taajuuksia ja energioita. Violetilla on lyhyin aallonpituus, mikä tarkoittaa, että sillä on suurin taajuus ja energia. Punaisella on pisin aallonpituus ja pienin taajuus ja energia.
Jotta voimme koota sen kaiken, meidän on tarkasteltava valon toimintaa planeettamme ilmassa. Valo liikkuu suorassa linjassa, kunnes se on häiritty (kaasumolekyyli, pöly tai muu). Se, mitä tälle valolle tapahtuu, riippuu valon aallonpituudesta ja hiukkasen koosta. Pölyhiukkaset ja vesipisarat ovat paljon suurempia kuin näkyvän valon aallonpituus, joten se poistuu eri suuntiin. Heijastunut valo näyttää valkoiselta, koska se sisältää silti kaikki samat värit, mutta kaasumolekyylit ovat pienempiä kuin näkyvän valon aallonpituus. Kun valo törmää niihin, se toimii eri tavalla. Kun valo osuu kaasumolekyyliin, osa siitä voi imeytyä. Myöhemmin molekyyli säteilee valoa toiseen suuntaan. Säteilevä väri on sama väri, joka imeytyi. Valon eri väreihin vaikuttaa eri tavalla. Kaikki värit voidaan absorboida, mutta korkeammat taajuudet (blues) absorboituvat useammin kuin alemmat taajuudet (punaiset). Tätä prosessia kutsutaan Rayleigh-sirontaksi.
Pitkä tarina, vastaus kysymykseen 'miksi auringonlasku on punainen?' On seuraava: Auringonlaskun aikaan valon on kuljettava kauempana ilmakehän läpi ennen kuin se pääsee sinulle, joten enemmän siitä heijastuu ja hajaantuu ja aurinko näyttää himmeämmältä. Itse auringon väri näyttää muuttuvan, ensin oranssiksi ja sitten punaiseksi, koska vielä enemmän lyhyen aallonpituuden bluesista ja vihreistä on nyt hajallaan ja vain pidemmät aallonpituudet (punaiset, appelsiinit) ovat jäljellä.
Olemme kirjoittaneet monia artikkeleita auringonlaskusta Space Magazine -lehteen. Tässä on artikkeli auringonnoususta ja auringonlaskusta, ja tässä on joitain auringonlaskun kuvia.
Jos haluat lisätietoja auringosta, tutustu NASA: n aurinkojärjestelmän tutkimusoppaaseen auringossa. Tässä on linkki SOHO-tehtävän kotisivulle, jossa on uusimmat kuvat auringosta.
Olemme myös nauhoittaneet jakson Astronomia-näyttelijöistä, jotka ovat kaikki auringosta. Kuuntele täältä, Jakso 30: Aurinko, täplät ja kaikki.
Viite:
NASA-avaruuspaikka
