מה הופך את השמיים לכחולים?

שמיים בהירים מעל המצפה המלכותי בגריניץ' מספקים נוף פנטסטי - אבל למה השמיים כחולים?

למידע נוסף במצפה המלכותי

זוהי טעות נפוצה שהשמים כחולים מכיוון שהם משקפים את הכחול של הימים והאוקיינוסים.

למעשה, האטמוספירה של כדור הארץ, ותהליך המכונה 'פיזור', הם שגורמים לשמיים שלנו להיות כחולים.

למד עוד עם אסטרונומים במצפה הכוכבים המלכותי בגריניץ'.

למה השמיים כחולים?

הנה התשובה הקצרה...

כאשר אור לבן עובר דרך האטמוספירה שלנו, מולקולות אוויר זעירות גורמות לו לְפַזֵר '.

הפיזור הנגרם על ידי מולקולות האוויר הזעירות הללו (הידוע בשם ריילי פיזור ) גדל ככל שאורך הגל של האור פוחת.

לאור סגול וכחול יש את אורכי הגל הקצרים ביותר ולאור האדום יש את אורכי הגל הארוכים ביותר.

לָכֵן, אור כחול מפוזר יותר מאור אדום והשמים נראים כחולים במהלך היום.

כאשר השמש נמוכה בשמיים במהלך הזריחה והשקיעה, האור צריך לעבור הלאה דרך האטמוספירה של כדור הארץ.

אנחנו לא רואים את האור הכחול כי הוא מתפזר, אבל האור האדום לא מאוד מפוזר - אז השמיים נראים אדומים.

עכשיו, המשך לקרוא להסבר ארוך יותר...

לִקְנוֹת 2022 מדריך לשמי הלילה מאת סטורם דנלופ וויל טיריון £6.99 נכתב ומאויר על ידי מומחים אסטרונומיים, Storm Dunlop ו- Wil Tirion, ואושר על ידי האסטרונומים של המצפה המלכותי של גריניץ'... קנה עכשיו לִקְנוֹת מצפה הכוכבים המלכותי גריניץ' מאיר מדריכי אסטרונומיה סט של 2 החל מ-£18.00 מחיר מיוחד. חסוך 1.98 פאונד כאשר אתה רוכש שני כותרים נגישים לאסטרונומיה מהמדריכים החדשים מסדרת המצפה המלכותי של גריניץ' מאיר ביחד... קנה עכשיו לִקְנוֹת טלסקופ Sky-Watcher Skyhawk-114 179.00 ליש'ט הטלסקופ האידיאלי לבחירה עבור אסטרונומים מתחילים עד בינוניים המחפשים להרחיב את חוויות הצפייה בשמיים... קנה עכשיו

מה זה אור?

השמש פולטת או פולטת את כל צבעי האור הנראה שאנו רואים כלבנים בערך.

כפי שהדגים סר אייזק ניוטון עם פריזמה משולשת, כאשר אור לבן עובר דרך המנסרה הוא נפרד לצבעי הקשת.

ניסוי זה מדגים שאור לבן מורכב מכל צבעי האור הנראה בערך באותן כמויות.

לצבעים השונים הללו יש אורכי גל שונים, וזה משפיע על אופן האינטראקציה שלהם עם חומרים שונים. לאור סגול וכחול יש את אורכי הגל הקצרים ביותר ולאור האדום הוא הארוך ביותר.

באיזו שנה נאסה נחתה על הירח

מצא סרטונים ומשאבים נוספים בנושא אסטרונומיה

איך אור מתפזר?

האטמוספירה של כדור הארץ מורכבת מהרבה מולקולות אוויר שונות. ניתן להפנות את אור השמש על ידי מולקולות האוויר וזה ידוע בשם 'פיזור'.

גודלן של מולקולות אלו קטן בהרבה מאורכי הגל של האור הנראה. סוג הפיזור המתרחש ידוע בשם פיזור ריילי על שם לורד ריילי (ג'ון וויליאם סטרוט) שגילה אותו.

סוג זה של פיזור מתגבר ככל שאורך הגל של האור פוחת, כך שאור כחול מפוזר יותר מאור אדום על ידי מולקולות האוויר הזעירות באטמוספירה שלנו.

השמיים במהלך היום

בצהריים, כשהשמש נמצאת מעל הראש היא נראית לבנה. הסיבה לכך היא שהאור עובר מרחק קצר יותר דרך האטמוספירה כדי להגיע אלינו; זה מפוזר מעט מאוד, אפילו האור הכחול.

במהלך היום השמיים נראים כחולים כי זה האור הכחול שהכי מתפזר. זה מנותב לכיוונים רבים ושונים בכל השמים, בעוד ששאר אורכי הגל אינם מפוזרים באותה מידה.

במציאות, לאור סגול יש אורך גל קצר יותר בהשוואה לאור כחול ולכן הוא מפוזר יותר - אז למה השמיים אינם סגולים?

זה בגלל שהעיניים שלנו למעשה רגישות יותר לזיהוי אור כחול, ויותר מאור השמש הנכנס לאטמוספירה של כדור הארץ הוא כחול ולא סגול.

מולקולות אוויר קטנות באטמוספירה של כדור הארץ מפזרות את אור השמש במהלך היום כדי להעניק לנו שמיים בצבע כחול

מדוע השמיים נראים אדומים בזמן הזריחה והשקיעה?

במהלך הזריחה או השקיעה, נראה שהשמיים משנים את צבעם.

כאשר השמש נמוכה בשמיים, האור צריך לעבור מרחק ארוך יותר דרך האטמוספירה של כדור הארץ כדי שלא נראה את האור הכחול כי הוא מתפזר.

במקום זאת אנו רואים את האור האדום והכתום שנוסע לעברנו מכיוון שהאור הזה לא היה מפוזר במיוחד. מכאן שהשמש והשמיים נראים אדומים יותר עם עלות השחר והערב.

שמיים על כוכבי לכת אחרים

לכוכבי לכת אחרים אין אטמוספירה בדיוק כמו שלנו, ולכן השמים שלהם ייראו אחרת.

האטמוספירה של מאדים דקה בהרבה מזו של כדור הארץ - פחות מאחוז אחד. הצפיפות הנמוכה של מולקולות האוויר פירושה שלפיזור ריילי שגורם לשמיים שלנו להיות כחולים על כדור הארץ יש השפעה קטנה מאוד על מאדים.

אנו עשויים לצפות שיהיו לו שמים קלים מאוד בצבע כחול, אבל בגלל אובך האבק שנשאר תלוי באוויר, השמים בשעות היום במאדים נראים צהובים יותר. הסיבה לכך היא שחלקיקי האבק הגדולים יותר סופגים את האור הכחול הקצר באורך הגל, ומפזרים את הצבעים הנותרים כדי להעניק גוון חמאה על שמי המאדים.

אולם במהלך זריחה ושקיעה במאדים, אור השמש עובר מרחק רב יותר דרך האטמוספירה שלו וזה דומה לעובי האטמוספירה בכדור הארץ. ככזה, האור הכחול מתפזר לכל הכיוונים ואורכי הגל הארוכים יותר של האור אינם מתפזרים הרבה בכלל - מספקים זוהר כחול לשמיים מסביב לשמש בשעות סביב עלות השחר והדמדומים.

רוח לוכדת שקיעה על מאדים. שמי המאדים נראים בדרך כלל בצבע צהוב חמאה במהלך היום והופכים לכחולים יותר ליד השמש במהלך הזריחה והשקיעה (NASA/JPL/Texas A&M/Cornell)

אם הייתם עומדים על הירח, נראה שלשמים לא היה צבע מלבד שחור.

האטמוספירה של הירח כל כך דקה שלמעשה אין לה כזה. כאשר האוויר דליל מכדי שמולקולות גז יתנגשו זו בזו, אנו קוראים לזה 'אקסוספירה' במקום זאת.

בגלל היעדר אטמוספירה, אור השמש אינו מפוזר, כך שבין אם זה בשעות היום או הלילה על הירח, השמיים נראים שחורים.

האסטרונאוט ג'ון וו. יאנג, מפקד משימת הנחיתה על הירח אפולו 16, מזנק מעל פני הירח כשהוא מצדיע לדגל ארצות הברית באתר הנחיתה של דקארט במהלך הפעילות הראשונה של אפולו 16 מחוץ לכלי רכב (NASA)

למה האוקיינוס ​​כחול?

אז השמים של כדור הארץ אינם כחולים בגלל שהם משקפים את צבע הימים והאוקיינוסים. אבל מה הופך את הים לכחול - האם הוא משקף את הכחול של השמים?

לא השמיים הם שגורמים למים הפתוחים להיראות כחולים. זה שוב נובע מהאופן שבו אורכי גל שונים של אור מתקשרים עם חומרים שונים.

מולקולות מים טובות בלספוג אורכי גל ארוכים יותר של אור, כך שכאשר אור השמש פוגע במים האדומים והכתומים נספגים.

האור הכחול באורך הגל הקצר יותר נספג מעט מאוד וחלק ניכר ממנו מוחזר לעינינו. אפשר לראות גוונים של ירוק ולפעמים צבעים אחרים במים, אבל זה נובע מאור השמש שמקפיץ חלקיקים או משקעים אחרים בתוכם.

מאמר זה נכתב על ידי אסטרונום במצפה הכוכבים המלכותי, גריניץ'

היכן חקר הדסון

בקר בצלם השנה באסטרונומיה וראה את צילומי החלל הגדולים בעולם גלה עוד מצא עוד תערוכות ואירועים