Почему днем небо голубое, а на закате красное? Объясняем за 60 секунд
© Коллаж: «Теперь вы знаете», создано при помощи нейросети
Если коротко
Все решает расстояние, которое солнечный свет проходит через атмосферу. Днем, когда Солнце высоко над горизонтом, свет проходит через относительно небольшой слой атмосферы: синие волны сильнее рассеиваются и попадают к нам со всех сторон, поэтому небо кажется голубым. На закате свет проходит через гораздо больший слой воздуха — синий рассеивается по дороге, а до наших глаз в основном доходят красные, оранжевые и желтые оттенки.
А теперь по порядку.
Почему небо голубое
Чтобы это понять, нужно знать, из чего состоит солнечный свет. Хотя Солнце мы привыкли рисовать желтым, его свет на самом деле белый. Это не отдельный цвет, а смесь световых волн разной длины.
Радуга показывает это наглядно — капли воды разделяют солнечный свет:
- на красный,
- оранжевый,
- желтый,
- зеленый,
- голубой,
- синий,
- фиолетовый.
Когда эти волны снова соединяются вместе, наш глаз воспринимает их как белый свет.
Набор световых волн разной длины, из которых состоит солнечный свет, называют спектром. Человеческий глаз видит лишь небольшую его часть — цвета радуги. За его пределами находятся другие виды излучения: например, инфракрасное и радиоизлучение — за красной частью спектра, ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение — за фиолетовой.
Когда солнечный свет проходит через атмосферу, он сталкивается с молекулами воздуха и меняет направление. Это называется рассеянием. И разные световые волны в этот момент ведут себя по-разному.
Чем короче длина световой волны, тем сильнее она взаимодействует с молекулами воздуха. Поэтому синий свет рассеивается примерно в 16 раз сильнее красного.
Можно считать, что синие волны более активные и «шустрые», они чаще сталкиваются все с новыми молекулами, разлетаясь во все стороны.
Получается, что когда мы смотрим в любую точку неба, кроме самого диска Солнца, то видим именно этот многократно рассеянный синий свет — голубое небо.
Остальные цвета тоже рассеиваются, но гораздо слабее, поэтому большая их часть продолжает двигаться к Земле в составе солнечного света.
Фиолетовый свет рассеивается еще сильнее синего, но Солнце излучает его меньше, а наши глаза хуже его воспринимают. Поэтому небо кажется голубым.
Почему закат красный
Солнце опускается к горизонту — и для его лучей меняется главное: путь через атмосферу становится длиннее примерно в 15–20 раз.
Длинная дистанция для солнечных лучей становится фильтром, через который способны пройти только длинные волны.
Представьте атмосферу как слой воздуха между нами и Солнцем. За это долгое путешествие короткие синие волны успевают многократно рассеяться и уйти в стороны. А красные, оранжевые и желтые проходят дальше и попадают к нашим глазам.
Поэтому на закате Солнце и облака рядом с ним кажутся красными, оранжевыми или золотистыми.
Почему закаты всегда разные
Потому что каждый вечер состояние атмосферы немного отличается.
Кроме молекул воздуха в ней есть пыль, дым, капли воды и другие мелкие частицы — аэрозоли. Они влияют на то, как солнечный свет проходит через воздух, поэтому после пожаров или извержений вулканов закаты могут становиться особенно яркими — красными, оранжевыми или пурпурными.
Но качество воздуха по цвету заката не определить: на него также влияют влажность, облачность и другие условия.
Почему Солнце тогда кажется желтым
Если посмотреть на светило из космоса, то оно окажется ослепительно белым. Но, пока солнечный свет проходит через атмосферу, часть синих и фиолетовых волн рассеивается в разные стороны. Поэтому прямой свет, который доходит до наших глаз от солнечного диска, становится немного «теплее» и кажется слегка желтоватым. Особенно это заметно, когда Солнце находится невысоко над горизонтом.