火星上瞅落日是蓝色的
火星上的蓝色日落:介绍背后的神秘面纱(附图)
当我们遥望星空,总会想象那些星球上的景象。而火星上的蓝色日落,更是引发了人们无尽的遐想。在地球上,日落将天边染成了金红色,而在火星,因为大气反射率和沙尘的影响,落日的色彩显得与众不同,呈现出神秘的蓝色(如图)。
究竟是什么原因导致了这一奇特的现象呢?地球上看赤红色的日落是因为大气中的瑞利散射使得蓝光减弱,而火星上的蓝色日落则是因为沙尘散射了红光,导致红光减弱。
目前有两种主要的解释。一种是认为这是瑞利散射的结果,另一种是认为蓝色日落是火星大气中沙尘作用的结果。深入探究后,我们发现因为火星的大气十分稀薄,大气分子的瑞利散射现象并不明显。而火星大气中的气溶胶和沙尘含量较高,它们无法引发瑞利散射。
为了找到准确的答案,我们请教了TAMU的Mark Lemmon博士,他对此有深入的研究。Mark的解释为我们揭示了真相:这并不是瑞利散射的结果,原因在于火星大气的稀薄。如果是瑞利散射,色彩过渡会更明显,而不会是从蓝色变到淡蓝再变到白色这样。Mark认为,这是由火星大气中1-2微米的气溶胶的“衍射”效应造成的。这种气溶胶颗粒的大小会在太阳周围形成蓝色。
火星沙尘的直径约为1微米,而可见光的波长在几百纳米。瑞利散射发生在颗粒大小小于光波长的十分之一时。由于沙尘颗粒的直径略大于红光波长,因此对红光的散射更为显著。那么,为什么我们看到的太阳周围是蓝色的呢?这与我们在地球上看到的红色日落其实原理相似。红光被散射,剩下的主要是蓝光,因此看起来太阳和晕都是蓝色的。
简而言之,地球上看赤红色的日落是因为大气瑞利散射使蓝光减弱,而火星上的蓝色日落则是因为沙尘散射了红光。这一神秘现象背后,实则蕴含了丰富的科学原理。