Apa yang menjadikan langit biru?

Langit cerah di atas Balai Cerap Diraja di Greenwich memberikan pemandangan yang hebat – tetapi mengapa langit berwarna biru?

Ketahui lebih lanjut di Balai Cerap Diraja

Ini adalah salah tanggapan umum bahawa langit berwarna biru kerana ia mencerminkan biru laut dan lautan.

Sebenarnya, atmosfera Bumi, dan proses yang dikenali sebagai 'penyebaran', yang menyebabkan langit kita menjadi biru.

Ketahui lebih lanjut dengan ahli astronomi di Balai Cerap Diraja di Greenwich .

Kenapa langit biru?

Ini jawapan ringkasnya...

Apabila cahaya putih melalui atmosfera kita, molekul udara kecil menyebabkan ia ' berselerak '.

Penyerakan yang disebabkan oleh molekul udara kecil ini (dikenali sebagai Rayleigh menghambur ) bertambah apabila panjang gelombang cahaya berkurangan.

Cahaya ungu dan biru mempunyai panjang gelombang terpendek dan cahaya merah mempunyai panjang gelombang terpanjang.

Oleh itu, cahaya biru tersebar lebih banyak daripada cahaya merah dan langit kelihatan biru pada siang hari.

Apabila Matahari rendah di langit semasa matahari terbit dan terbenam, cahaya perlu bergerak lebih jauh melalui atmosfera Bumi.

Kami tidak melihat cahaya biru kerana ia bertaburan, tetapi lampu merah tidak berselerak sangat - jadi langit kelihatan merah.

Sekarang, baca untuk penjelasan yang lebih panjang...

kedai Panduan 2022 untuk The Night Sky oleh Storm Dunlop dan Wil Tirion £6.99 Ditulis dan diilustrasikan oleh pakar astronomi, Storm Dunlop dan Wil Tirion, dan diluluskan oleh ahli astronomi Royal Observatory Greenwich... Beli sekarang kedai Balai Cerap Diraja Greenwich Menerangi Set Panduan Astronomi 2 dari £18.00 Harga Istimewa. Jimat £1.98 apabila anda membeli dua tajuk astronomi yang boleh diakses daripada panduan siri Royal Observatory Greenwich Illuminates baharu bersama-sama... Beli sekarang kedai Teleskop Sky-Watcher Skyhawk-114 £179.00 Teleskop pilihan ideal untuk ahli astronomi pemula hingga pertengahan yang ingin mengembangkan pengalaman memerhati langit mereka... Beli sekarang

Apakah cahaya?

Matahari mengeluarkan atau memancarkan semua warna cahaya yang kelihatan yang kita lihat sebagai lebih kurang putih.

Seperti yang ditunjukkan oleh Sir Isaac Newton dengan prisma segi tiga, apabila cahaya putih melalui prisma ia memisahkan keluar menjadi warna pelangi.

Percubaan ini menunjukkan bahawa cahaya putih terdiri daripada semua warna cahaya yang boleh dilihat dalam jumlah yang lebih kurang sama.

Warna yang berbeza ini mempunyai panjang gelombang yang berbeza, dan ini mempengaruhi cara ia berinteraksi dengan bahan yang berbeza. Cahaya ungu dan biru mempunyai panjang gelombang terpendek dan cahaya merah mempunyai panjang gelombang terpanjang.

berapa hari dalam sebulan

Cari lebih banyak video dan sumber astronomi

Bagaimanakah cahaya tersebar?

Atmosfera Bumi terdiri daripada banyak molekul udara yang berbeza. Cahaya matahari boleh dialihkan oleh molekul udara dan ini dikenali sebagai 'penyebaran'.

Saiz molekul ini jauh lebih kecil daripada panjang gelombang cahaya yang boleh dilihat. Jenis serakan yang berlaku dikenali sebagai serakan Rayleigh yang dinamakan sempena Lord Rayleigh (John William Strutt) yang menemuinya.

Penyerakan jenis ini bertambah apabila panjang gelombang cahaya berkurangan, jadi cahaya biru diserakkan lebih daripada cahaya merah oleh molekul udara kecil di atmosfera kita.

Langit pada siang hari

Pada tengah hari, apabila Matahari berada di atas kepala ia kelihatan putih. Ini kerana cahaya bergerak dalam jarak yang lebih pendek melalui atmosfera untuk sampai kepada kita; ia bertaburan sangat sedikit, walaupun cahaya biru.

Pada siang hari langit kelihatan biru kerana ia adalah cahaya biru yang paling banyak tersebar. Ia diubah hala ke banyak arah yang berbeza di seluruh langit, manakala panjang gelombang yang lain tidak bertaburan begitu banyak.

Pada hakikatnya, cahaya ungu mempunyai panjang gelombang yang lebih pendek berbanding cahaya biru dan oleh itu ia lebih bertaburan - jadi mengapa langit tidak berwarna ungu?

Ini kerana mata kita sebenarnya lebih sensitif untuk mengesan cahaya biru, dan lebih banyak cahaya matahari yang masuk ke atmosfera Bumi berwarna biru dan bukannya ungu.

Molekul udara kecil di atmosfera Bumi menyerakkan cahaya matahari pada siang hari untuk memberikan kita langit berwarna biru

Mengapa langit kelihatan merah semasa matahari terbit dan terbenam?

Semasa matahari terbit atau terbenam, langit kelihatan berubah warna.

Apabila Matahari rendah di langit, cahaya perlu bergerak lebih jauh melalui atmosfera Bumi supaya kita tidak melihat cahaya biru kerana ia berselerak.

Sebaliknya kita melihat cahaya merah dan oren yang bergerak ke arah kita memandangkan cahaya ini tidak berselerak sangat. Oleh itu Matahari dan langit kelihatan lebih merah pada waktu subuh dan senja.

Langit di planet lain

Planet lain tidak mempunyai atmosfera sama seperti kita, jadi langit mereka akan kelihatan berbeza.

Atmosfera Marikh jauh lebih nipis daripada Bumi - kurang daripada satu peratus. Ketumpatan molekul udara yang rendah bermakna penyebaran Rayleigh yang menyebabkan langit kita menjadi biru di Bumi mempunyai kesan yang sangat kecil di Marikh.

Kita mungkin menjangkakan ia mempunyai langit berwarna biru yang sangat samar, tetapi disebabkan oleh jerebu debu yang masih terampai di udara, langit siang hari di Marikh kelihatan lebih kuning. Ini kerana zarah habuk yang lebih besar menyerap cahaya biru panjang gelombang pendek, dan menyerakkan warna yang tinggal untuk memberikan warna butterscotch di langit Marikh.

Bagaimanapun semasa matahari terbit dan terbenam di Marikh, cahaya matahari bergerak lebih jauh melalui atmosferanya dan ia sama dengan ketebalan atmosfera di Bumi. Oleh itu, cahaya biru bertaburan ke semua arah dan panjang gelombang cahaya yang lebih panjang tidak banyak tersebar - memberikan cahaya biru ke langit di sekeliling Matahari pada waktu subuh dan senja.

Spirit Menangkap Matahari Terbenam di Marikh. Langit Marikh biasanya kelihatan warna kuning butterscotch pada waktu siang dan bertukar menjadi lebih biru berhampiran Matahari semasa matahari terbit dan terbenam (NASA/JPL/Texas A&M/Cornell)

Jika anda berdiri di Bulan, langit tidak akan kelihatan mempunyai sebarang warna kecuali hitam.

Atmosfera Bulan sangat nipis sehinggakan ia hampir tidak mempunyainya. Apabila udara terlalu nipis untuk molekul gas berlanggar antara satu sama lain, sebaliknya kita memanggilnya sebagai 'eksosfera'.

Kerana kekurangan atmosfera, cahaya matahari tidak berselerak, jadi sama ada siang atau malam di Bulan, langit kelihatan hitam.

Angkasawan John W. Young, komander misi pendaratan bulan Apollo 16, melompat dari permukaan bulan sambil memberi hormat kepada bendera Amerika Syarikat di tapak pendaratan Descartes semasa aktiviti ekstravehikular Apollo 16 (NASA) pertama

Mengapa lautan biru?

Jadi langit Bumi tidak berwarna biru kerana ia mencerminkan warna laut dan lautan. Tetapi apa yang menjadikan laut biru - adakah ia mencerminkan biru langit?

Bukan langit yang menjadikan air terbuka kelihatan biru. Ia sekali lagi disebabkan oleh bagaimana panjang gelombang cahaya yang berbeza berinteraksi dengan bahan yang berbeza.

Molekul air adalah baik untuk menyerap panjang gelombang cahaya yang lebih panjang, jadi apabila cahaya matahari mengenai air, merah dan oren akan diserap.

Cahaya biru panjang gelombang yang lebih pendek diserap sangat sedikit dan kebanyakannya dipantulkan kembali ke mata kita. Terdapat kemungkinan untuk melihat warna hijau dan kadangkala warna lain di dalam air, tetapi itu disebabkan cahaya matahari yang melantun zarah atau sedimen lain di dalamnya.

Artikel ini telah ditulis oleh ahli astronomi di Balai Cerap Diraja, Greenwich

apa yang berlaku semasa gerhana bulan penumbra

Lawati Jurugambar Astronomi Tahun Ini dan lihat fotografi angkasa lepas terhebat di dunia Ketahui lebih lanjut Cari lebih banyak pameran dan acara