Az ég nem csak kék, a légköri fény hatására zöld, sárga és vörös is lesz

Nézz fel egy tiszta napsütéses napon, és kék eget fogsz látni. De vajon ez az égbolt valódi színe? Vagy ez az ég egyetlen színe? A válaszok ...

Egy napvihar lyukat ütött a Föld magnetoszférájába, és rendkívül ritka rózsaszín sarki fényeket okozott

A HAARP antennarendszerrel jeleket küldtek a Jupiterre és a Holdra, hogy tanulmányozzák a visszavert adásokat

A fák gyűrűi egy titokzatos kozmikus vihar krónikásai, amely néhány ezer évente lecsap

Nézz fel egy tiszta napsütéses napon, és kék eget fogsz látni. De vajon ez az égbolt valódi színe? Vagy ez az ég egyetlen színe?

A válaszok kissé bonyolultak, de a fény természetét, az atomokat és molekulákat, valamint a Föld légkörének néhány furcsa részét érintik. És a nagy lézereket is a tudomány terén.

Kék egek?

Tehát az első dolog: ha kék eget látunk egy napsütéses napon, mit látunk? Kék nitrogént vagy kék oxigént látunk? Az egyszerű válasz: nem. Ehelyett a kék fény, amit látunk, szórt napfény.

A Nap a látható fény széles spektrumát állítja elő, amelyet fehérnek látunk, de magában foglalja a szivárvány összes színét. Amikor a napfény áthalad a levegőn, a légkörben lévő atomok és molekulák a kék fényt minden irányba szórják, sokkal jobban, mint a vörös fényt. Ezt Rayleigh-szórásnak hívják, és tiszta napokon fehér Napot és kék eget eredményez.

Napnyugtakor ezt a hatást többszörözve láthatjuk, mert a napfénynek több levegőn kell áthaladnia ahhoz, hogy elérjen bennünket. Amikor a Nap közel van a horizonthoz, szinte az összes kék fény szétszóródik (vagy elnyeli a por), így a végén egy vörös Napot kapunk kékebb színekkel.

De ha csak szórt napfényt látunk, mi az égbolt valódi színe? Talán este kapunk erre választ.

A sötét égbolt színe

Ha ránézünk az éjszakai égboltra, nyilvánvalóan sötét van, de nem teljesen fekete. Igen, ott vannak a csillagok, de maga az éjszakai égbolt világít. Ez nem fényszennyezés, hanem a természetesen izzó légkör.

Egy sötét, Hold nélküli éjszakán vidéken, távol a város fényeitől, láthatjuk a fákat és a dombokat az égen körvonalazódva.

Ezt az izzást, amelyet légköri fénynek neveznek, a légkör atomjai és molekulái állítják elő. A látható fényben az oxigén zöld és vörös fényt, a hidroxil molekulák vörös fényt, a nátrium pedig gyenge sárgát termel. A nitrogén, bár sokkal nagyobb mennyiségben található a levegőben, mint a nátrium, nem járul hozzá nagy mértékben a levegő izzásához.

A légköri fény különböző színei annak az eredménye, hogy az atomok és molekulák bizonyos mennyiségű energiát (kvantumokat) szabadítanak fel fény formájában. Például nagy magasságban az ultraibolya fény az oxigénmolekulákat oxigénatompárokra bonthatja, és amikor ezek az atomok később oxigénmolekulákká rekombinálódnak, határozott zöld fényt bocsátanak ki.

Sárga fény, hullócsillagok és éles képek

A nátriumatomok légkörünk elenyésző részét teszik ki, de a légköri fény nagy részét alkotják, és nagyon szokatlan az eredetük - a hullócsillagok.

Bármely tiszta, sötét éjszakán láthatunk hullócsillagokat, ha hajlandóak vagyunk várni. Fiatal, apró meteorok, amelyeket a felső légkörben felhevülő és elpárolgó porszemek hoznak létre, miközben másodpercenként több mint 11 kilométeres sebességgel haladnak.

Ahogy a hullócsillagok lángolnak az égen, nagyjából 100 kilométeres magasságban, atomok és molekulák nyomát hagyják maguk után. Néha hullócsillagokat láthatunk, amelyek a bennük lévő atomoktól és molekuláktól eltérő színekkel rendelkeznek. A nagyon fényes hullócsillagok még látható füstnyomokat is hagyhatnak maguk után. És ezek között az atomok és molekulák között van egy kis nátrium.

Ez a magas nátriumatomréteg valójában hasznos a csillagászok számára. Légkörünk állandóan mozgásban van, turbulens, és elmosódnak a bolygók, csillagok és galaxisok képei. Gondoljunk arra a csillogásra, amit látunk, amikor egy nyári délutánon végignézünk egy hosszú úton.

A turbulencia kompenzálására a csillagászok gyors felvételeket készítenek a fényes csillagokról, és megmérik, hogy a csillagok képe hogyan torzul. Egy speciális, deformálható tükröt használnak a torzítás eltávolítására, így az űrteleszkópokénál élesebb képek készíthetők. (Bár az űrteleszkópoknak továbbra is megvan az az előnye, hogy nem néznek át a légköri fényen.)

Ez a technika - úgynevezett "adaptív optika" - erős, de van egy nagy probléma. Nincs elég természetes fényes csillag ahhoz, hogy az adaptív optika az egész égbolton működjön. A csillagászok tehát saját mesterséges csillagokat készítenek az éjszakai égbolton, amelyeket "lézeres vezetőcsillagoknak" neveznek.

Ezek a nátriumatomok magasan a turbulens atmoszféra felett helyezkednek el, és fénylővé tehetjük őket, ha a nátriumot kifejezetten sárgára hangolt lézerrel lőjük. Az így kapott mesterséges csillagot ezután adaptív optikára lehet használni. Az éjszaka látható hullócsillag segít nekünk élesebben látni az univerzumot.

Tehát az ég nem kék, legalábbis nem mindig. Egy sötétben világító éjszakai égbolt, zöld, sárga és piros keverékével. Színeit a szórt napfény, az oxigén és a hullócsillagokból származó nátrium eredményezi. Egy kis fizikával és néhány nagy lézerrel mesterséges sárga csillagokat készíthetünk, hogy éles képeket kapjunk kozmoszunkról. (1)

(1) - https://theconversation.com/the-sky