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火星上看夕阳是蓝色的

流言在地球上,夕阳将天际染红;而在火星,由于大气折射率和尘埃的关系,夕阳看起来是蓝色的(下图),让人额外有一种身处幻境的感觉。

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真相地球看到红色日落,是因为大气瑞利散射导致蓝色的光减少,火星蓝色的日落是因为沙尘散射了红光,导致红光减少。

论证

现在比较可能的有两种解释:一种是认为这是 瑞利(Rayleigh)散射造成的,可以解释蓝色的现象;另一种是,蓝色日落是火星大气中沙尘吸收造成的。

但是由于火星的大气非常稀薄,大气分子的 Rayleigh 散射非常弱。而火星大气中的气溶胶和沙尘太大,它们不能导致 Rayleigh 散射。为了确认哪一种是正确的解释,专门去咨询了TAMU 的Mark Lemmon(因为发现他写过多篇关于火星大气及沙尘特性的论文并且有多项分析火星探测器视图资料的工作),得到了答复。


Mark 的回答证实了这并非是 Rayleigh 散射造成的,原因是火星大大气非常稀薄。而且如果这是 Rayleigh 散射,会有颜色的过渡,而不会是从蓝色变到淡蓝变到白色这样的。Mark 的解释是,火星大气中的 1-2 微米的气溶胶的“衍射”效应造成的。这个大小的气溶胶颗粒的效应会导致太阳周围变成蓝色。

火星沙尘直径约为 1 微米,而可见光波长在几百纳米, Rayleigh 散射发生在颗粒大小小于 1/10 波长的时候。由于颗粒直径比红光还要稍大,这时候对红光的散射更加显著。那么为什么“我们”看到的太阳周围是蓝色呢?这个跟在地球上为什么日落的太阳是红的很相似。由于红光被散射掉了,剩下的,大多是蓝色的光,所以看起来是蓝色的太阳和蓝色的晕。

简单来说,地球看到红色日落,是因为大气 Rayleigh 散射导致蓝色的光减少,火星蓝色的日落是因为沙尘散射了红光,导致红光减少。

内容来源

在火星上,夕阳是蓝色的吗?为什么?星际移民中心,果壳网问答


评论(2)

  • 匿名用户 2017-03-16 22:35
    Barb, what a great and generous post. Your class is going to be fanstatic. I am going to print out your post and tack it to my bulletin board. Thank you!
  • Dr徐晓兰 (来自新浪微博) 2015-08-18 11:30
    我们一起去看看呗。

共同编辑: 冈部红莉栖

最后更新:2015-07-08 17:12

分类: 科学技术> 航天航空     标签:航天航空/火星/蓝色/太阳/物理/颜色

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