Miks on päikeseloojang punane? Vinge küsimus. Et paremini mõista, et teil peab olema põhiteadmised selle kohta, kuidas valgus õhus käitub, atmosfääri koostist, valguse värvi, lainepikkusi ja Rayleighi hajumist, on siin kogu teave, mida peate nende asjade mõistmiseks.
Maa atmosfäär on päikeseloojangu värvuse määramisel üks peamisi tegureid. Atmosfäär koosneb peamiselt gaasidest, kuhu on sisse lastud veel mõned molekulid. Kuna see ümbritseb Maad täielikult, mõjutab see seda, mida näete igas suunas. Meie atmosfääri levinumad gaasid on lämmastik (78%) ja hapnik (21%). Ülejäänud üks protsent koosneb gaasilistest gaasidest, nagu argoon, veeaurust ja paljudest väikestest tahketest osakestest, näiteks tolm, tahma ja tuhk, õietolm ja ookeanide sool. Pärast vihmahooge või ookeani läheduses võib õhus olla rohkem vett. Vulkaanid võivad suures koguses tolmuosakesi atmosfääri sattuda. Saaste võib lisada erinevaid gaase või tolmu ja tahma.
Järgmisena peate vaatama valguslaineid ja valguse värvi. Valgus on lainetes liikuv energia. Valgus on vibreerivate elektriliste ja magnetväljade laine ning on osa elektromagnetilisest spektrist. Elektromagnetilised lained liiguvad kosmose kaudu valguse kiirusel (299 792 km / sek). Kiirguse energia sõltub selle lainepikkusest ja sagedusest. Lainepikkus on lainete tippude vaheline kaugus. Sagedus on iga sekundiga mööduvate lainete arv. Mida pikem on valguse lainepikkus, seda madalam on sagedus ja seda vähem energiat see sisaldab. Nähtav valgus on elektromagnetilise spektri osa, mida meie silmad saavad näha. Lambipirnist või Päikesest tulev valgus võib tunduda valge, kuid see on tegelikult paljude värvide kombinatsioon. Valgust saab prisma abil jagada selle erinevateks värvideks. Vikerkaar on loomulik prisma efekt. Spektri värvid segunevad üksteisega. Värvidel on erinevad lainepikkused, sagedused ja energia. Lillal on lühim lainepikkus, mis tähendab, et sellel on kõrgeim sagedus ja energia. Punases on kõige pikem lainepikkus ning madalaim sagedus ja energia.
Et see kõik kokku panna, peame vaatama valguse toimimist meie planeedi õhus. Valgus liigub sirgjooneliselt, kuni see on segatud (gaasimolekul, tolm või midagi muud). Mis selle valgusega juhtub, sõltub valguse lainepikkusest ja osakese suurusest. Tolmuosakesed ja veepiisad on palju suuremad kui nähtava valguse lainepikkus, nii et see põrkub välja eri suundades. Peegelduv valgus näib valge, kuna see sisaldab endiselt kõiki samu värve, kuid gaasimolekulid on väiksemad kui nähtava valguse lainepikkus. Kui neisse põleb valgus, toimib see erinevalt. Pärast valguse sattumist gaasimolekulile võib osa sellest imenduda. Hiljem kiirgab molekul valgust teises suunas. Kiirgusvärv on sama värv, mis imendunud. Valguse erinevaid värve mõjutatakse erinevalt. Kõik värvid võivad olla neelatavad, kuid kõrgemad sagedused (blues) neelduvad sagedamini kui madalamad (punased). Seda protsessi nimetatakse Rayleighi hajumiseks.
Pikk lugu: vastus küsimusele, miks on päikeseloojang punane? On järgmine: päikeseloojangul peab valgus enne atmosfääri jõudmist kaugemale jõudma, enne kui see sinuni jõuab, nii et suurem osa sellest peegeldub ja hajub ning päike paistab hämaram. Päikese enda värvus näib muutuvat kõigepealt oranžiks ja seejärel punaseks, sest lühikese lainepikkusega sinised ja rohelised on veelgi laiali hajutatud ning alles on jäänud ainult pikemad lainepikkused (punased, apelsinid).
Oleme ajakirjale Space Magazine kirjutanud palju päikeseloojangu artikleid. Siin on artikkel päikesetõusust ja -loojangust ning siin on mõned päikeseloojangu pildid.
Kui soovite rohkem teavet Päikese kohta, lugege NASA Päikesesüsteemi uurimise juhendit Päikese kohta ja siin on link SOHO missiooni kodulehele, kus on uusimad päikesepildid.
Samuti oleme salvestanud episoodi astronoomiast, mis on pärit kõigest Päikesest. Kuulake siin, osa Episood 30: päike, täpid ja kõik.
Viide:
NASA kosmosekoht
