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蓝太阳和绿太阳是怎么产生的

天文 | admin发表于2023年03月24日 | 1941个浏览

蓝太阳和绿太阳是怎么产生的

如果你在北方,可能会遇到沙尘暴,感受“风卷狂沙起”的场景。如果你抬头望一眼太阳,还会发现原本散发着强烈白的太阳却在散发蓝光,成了“蓝太阳”。这是怎么回事呢?

1、太阳为啥会变蓝?

这还要从光的散射说起,我们都知道光在介质中传播时会发生散射,当太阳光照射到大气层时,它包含的七种颜色可见光(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫)会发生不同程度的散射,在介质微粒的直径小于光的波长时,光波会发生瑞利散射,其散射强度与波长的四次方成反比,且在前后的方向上强度相等,也就是说相对于波长更长的红色光,波长更短的蓝色光会发生更强烈的散射,这也是晴朗的天空会呈现蓝色的原因。

蓝太阳和绿太阳是怎么产生的

而如果大气中存在大量直径接近或大于光波波长的微粒时,可见光就会发生米氏散射,米氏散射在前后方向上的散射强度并不相等(前方的散射强度更强),因此会呈现明显的方向性,同时其还具有不显色性(各种色光会叠加在一起呈现白色)。所以当天空布满微小的滴时,太阳光就会因米氏散射而让整片天空呈现灰白色——也就是阴天时天空的颜色。

蓝太阳和绿太阳是怎么产生的

在沙尘天气里天空同样也是灰蒙蒙的一片,但当沙尘的直径在0.6~0.8mm的区间时,沙尘对于红橙色光等长波长色光的散射和吸收能力会增强,大于蓝色光,因此在太阳这个“大灯泡”周围,蓝色光就会留下被我们人眼捕捉到。

也就是说蓝太阳的出现往往伴随着沙尘天气,这么一看喜欢用蓝月亮的小伙伴可就对蓝太阳喜欢不起来了,毕竟它可能会弄脏昨晚刚用蓝月亮洗干净的衣服。

2、火星也有同款“蓝太阳”

其实,在我们在地球上看到的罕见“蓝太阳”,在火星上也有同款。

我们知道,火星被称为“红色星球”。如果你身处火星,会看到一片一望无际的橙红色的戈壁,火星的地表被厚厚的氧化铁矿物覆盖着,它们会反射红橙色光,这也是火星的外表会呈现红色的原因。

蓝太阳和绿太阳是怎么产生的

由于没有植被的覆盖和加固,这些红橙色的沙尘会被火星的狂风掀起形成规模庞大的沙尘暴,将这些粗粝的沙尘抛洒在万米高空,即便不刮风,沙尘也不会落下,而是会在火星上空形成一层厚厚的屏障,让火星的天空呈现灰蒙蒙的色彩。

蓝太阳和绿太阳是怎么产生的

而经过前文的介绍,我们知道在这样的气候环境下,太阳光会被漫天的沙尘散射,留下神秘的蓝色光,将大片天空染成蓝色。好奇号发回的火星蓝太阳照片曾在网络上引起过一阵热烈的讨论,在大家对火星气候和蓝太阳的成因进行了解后,蓝太阳的出现自然就和环境恶化挂上了钩,所以每次在地球出现蓝太阳都会或多或少引起一些关于环境问题的探讨。

3、太阳还会是绿色的?

除了“蓝太阳”外,还有“绿太阳”。但因为每次出现绿色的时间太短,这种现象也被称为绿闪。

2021年11月,福建厦门就曾出现“绿闪”奇观,一时间被网友们热议。

蓝太阳和绿太阳是怎么产生的

绿闪确实不多见,以至于很多人甚至没有听说过,但它的成因也可以用现在的科学进行解释。

牛顿曾做过的著名的透镜实验,他利用三棱镜将白色的太阳光分解成了七种不同颜色的光,这被称为太阳光的色散,而地球的大气其实也可以视为一个巨大的透镜,能够将太阳光折射发生色散。当太阳处于地平线边缘时,它发出的光亮几乎与我们的视线齐平,这时的色散也最为明显。此时由于蓝紫光等短波光被大气散射,难以直接抵达我们的双眼,只有波长较长的红橙色光才能穿透尘埃和大气,从让天空呈现温暖的橙红色。

日落时分,红橙色光会率先没入地平线,剩余的色光中,蓝紫光等短波光由于散射已经难以被人眼察觉,只有绿光还能保持一定穿透性,因此在太阳即将沉没的时刻,绿光会短暂地出现在太阳的顶部,闪烁几秒后便消失不见。

这种光学现象十分罕见,产生的条件也很苛刻,只有在空气透明度极高的天气,并且视野开阔没有阻挡的地方才有小概率观察到,如果有小伙伴曾见过这种奇异景象,那只能说运气实在太好了。

同为不常见的光学现象,蓝太阳的出现往往伴随着漫天的沙尘,虽然看着神秘莫测却也让人心中烦闷,而太阳绿闪的现象,却表明当地的环境清洁,空气质量优良。作为塑造了整个地球生物圈的“大功臣”,太阳脸上每一处细微的变化,背后可能都有值得我们研究的秘密。

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