Чому Земля блакитна з космосу? (І справа зовсім не в кольорі неба)

0-3gNID1OGqELf5psZ
Марс червоний. Місяць попелясто-сіра. Сатурн жовтий. Сонце сліпуче біле. Але наша планета, навіть якщо дивитися на неї з глибин космосу, навіть якщо ми трохи піднімають над атмосферою, на низькій навколоземній орбіті, або якщо відлітаємо до зовнішніх країв Сонячної системи — наша планета блакитна. Чому? Що робить її блакитний? Очевидно, не вся планета блакитна. Хмари білі, відображають білий, пряме сонячне світло на що дивиться зверху. Лід — наприклад, на полярних полюсах — білий з тієї ж причини. Континенти коричневі або зелені, якщо дивитися здалеку, в залежності від пори року, рельєфу і рослинності.

0-6hePL7Kq0O3ItYlF
З цього можна зробити важливий висновок: Земля блакитна не тому, що небо блакитне. Якби це було так, весь світ, відбитий від поверхні, був би блакитним, але ми цього не спостерігаємо. Але є натяк, який залишають істинно сині частини планети: моря і океани Землі. Відтінок синього, яким володіє вода, залежить від її глибини. Якщо придивитися до знімка нижче, видно, що водні регіони, що обрамляють континенти (уздовж континентального шельфу), мають більш світлий відтінок синього, ніж глибокі, темні місця океану.
0-7y830_F2Qb4pexI2
Можливо, ви чули, що океан синій, тому що небо блакитне, а вода відображає небо. Небо блакитне, це точно. І небо блакитне, оскільки наша атмосфера ефективніше розсіює блакитний (з короткою довжиною хвилі), ніж червоне світло (з більш довгою хвилею). Звідси:

Небо здається блакитним протягом дня, оскільки короткохвильовий світло, що потрапляє в атмосферу, розсіюється у всіх напрямках, і більше «синього» потрапляє в наші очі, в порівнянні з іншими.
Сонце і Місяць виглядають червоними на сході й заході, оскільки блакитне світло, проходячи через товсті шари атмосфери, розсіюється, а залишається переважно насичений червоне світло, який і потрапляє нам в очі.
Місяць опиняється червоною під час повного місячного затемнення: червоне світло, проходячи через нашу атмосферу, буде падати на поверхню Місяця, тоді як блакитне світло з легкістю розсіюється.
0-ipz9lY82RfO2sgbl
Але якби пояснення було таким — що океан відображає небо — ми б не бачили цих відтінків синього, коли дивилися б на більш глибоку воду. За фактом, якби ви зробили знімок під водою при природному освітленні, без додаткових джерел світла, ви б побачили — навіть на самій скромній глибині, — що все має синюватий відтінок.
0-PIN87JiFswCt5cVC
Річ у тім, океан складається з молекул води, а вода — як і всі молекули — вибірково поглинає світло певних довжин хвиль. Найпростіше воді поглинути інфрачервоний, ультрафіолетовий і червоне світло. Це означає, що якщо ви поринете голову в воду навіть на скромній глибині, ви будете захищені від Сонця, від ультрафіолетового випромінювання і все буде здаватися блакитним: червоне світло буде виключений.
0-XfMsJaag9xJHZAIo
Нирніте глибше — пропаде і помаранчевий.

Ще нижче — жовтий, зелений, фіолетовий.

Занурившись на багато кілометрів, ми виявимо, що зник і блакитний, хоча він зникне з останніми.

Саме тому глибини океану темно-сині: все інші довжини хвиль поглинаються, а у самого синього найвища ймовірність відбитися і заново вирушити у Всесвіт. З тієї ж причини, якби Земля була повністю покрита океаном, відбивалося б всього 11% видимого сонячного світла: океан прекрасно поглинає сонячне світло.

Оскільки 70% поверхні світу покрито океаном, і здебільшого океаном глибоким, наш світ здається блакитним здалеку.
0-XzcKvtmoh_LVwsj0

Earth_orbitУран і Нептун, два інших блакитних світу Сонячної системи, мають атмосферами, що складаються переважно з водню, гелію і метану. (Нептун багатшими льодами і володіє більш широким розмаїттям компонентів, отже, має інший відтінок). У досить великих концентраціях, метан трохи краще поглинає червоне світло і трохи краще відображає блакитний, ніж інші довжини хвиль, тоді як водень і гелій практично прозорі для всіх частот видимого світла. У разі блакитних газових гігантів, дійсно має значення колір неба.

Але на Землі? Наша атмосфера досить тонка, щоб ніяк не впливати на забарвлення планети. Небо і океан блакитні зовсім не через відбиття; вони блакитні, сині, але кожен по своїй волі. Якщо прибрати океани, людина на поверхні все одно буде бачити блакитне небо, і якщо прибрати наше небо (і при цьому залишити незбагненним чином рідку воду на поверхні), наша планета теж залишиться блакитний.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *