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為什麼其他星球的日落和地球不一樣?

作者:由 怪奇物言 發表于 繪畫日期:2022-09-12

燃燒程桃紅色的氣體是什麼

為什麼其他星球的日落和地球不一樣?

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見慣了地球的日落,你是否想象過其他星球的日落和地球是不是一樣的呢?2005年,美國宇航局的“勇氣”號火星探測器拍攝的這張令人驚歎的全景圖中,太陽落在地平線以下,原來火星的日落是這樣的!

那麼火紅的玫瑰和桃紅色的夕陽天空是我們地球上的家園的一種獨特的享受。但是當太陽落在太陽系其他行星上時,會出現什麼顏色呢?

答案其實在地球上。在火星上,太陽主要呈現藍色的光芒。根據美國宇航局的說法,在天王星上,日落的天空從藍色過渡到綠松石色。而在土衛六,土星的一個衛星,當太陽落在地平線下時,天空從黃色變成橙色到棕色。為什麼會這樣呢?

地球的日落

為什麼其他星球的日落和地球不一樣?

在地球上,大氣是由微小的氣體分子組成的,主要是氮和氧,它們在散射方面更有效。也就是說,吸收和再發射的方向不同——短波長光,如藍色和紫色,而不是較長的紅色波長。小分子引起的選擇性散射稱為瑞利散射。它給我們呈現了中午的藍天,但在日落和日出時,當太陽光必須傳播得更遠時,更多的藍光會散開。這時候更長的紅色和黃色波長到達我們的視線,形成了我們看到的充滿活力的紅色陰影。請注意,當某些波長的光被散射時,它們以不同的方式重新發射方向。注意當某些波長的光被散射時,它們會被重新發射到不同的方向。

天王星日落

為什麼其他星球的日落和地球不一樣?

實際上任何一顆大氣層以氣體為主的行星,都會遵循類似的模式,即在日落時波長較長的顏色變得更為主導。以天王星為例,在天王星上,大氣中氫、氦和甲烷的氣體粒子散射藍色和綠色的較短波長,同時吸收較長的紅色波長。這就創造了一個明亮的藍色天空,當藍光相對於較長的綠色波長散開時,在日落時變成了綠松石色。

火星的日落

為什麼其他星球的日落和地球不一樣?

如果一顆行星的大氣層是由氣體以外的物質控制的,那麼關於日落的一切都將是不同的。以藍色的火星日落為例。大氣氣體的密度只有這裡的1/80,科學家透過利用火星探測器“勇氣”號的資料發現,火星塵埃散射光的方式與氣體分子非常不同,藍色日落的原因是光線從這些(塵埃)粒子上散射的模式。

氣體分子,像地球上的氣體分子,會向各個方向散射光。相比之下,塵埃主要向一個方向散射光,即向前的方向。此外,塵埃粒子散射紅光的角度比藍光大得多。由於藍光的散射範圍不是很廣,反而變得更加集中,因此火星上“藍光的強度大約是紅光的6倍”。

為什麼其他星球的日落和地球不一樣?

當你看火星的日落時,你會發現太陽的圓盤是白色的,因為光線在穿過火星大氣層時不會改變顏色,太陽周圍有藍色的光芒。再往外看,天空開始泛紅。在那裡,你可以看到紅光以更大的角度散開。

至於其他行星和衛星,如果不徹底瞭解它們的大氣成分,幾乎不可能預測日落的樣子。埃勒說,如果這些天體有氣態大氣,那麼在日落時你會看到更長波長的光。在大氣中,其他物質占主導地位,不同型別和大小分佈的塵埃會以獨特的方式散射光,這也是氣態大氣行星獨有的特徵。