Это одна из тех космических загадок, которые кажутся противоречащими логике. Вы, вероятно, видели потрясающие фотографии астронавтов на орбите Земли: Солнце сверкает вдали, а небо за их спиной абсолютно чёрное. Ни синевы, ни облаков, ни сияния. Лишь тьма.
А тем временем на Земле солнечный свет каждый день наполняет наше небо ярко-голубым цветом. Так что же происходит? Как Солнце может светить так ярко, но при этом небо в космосе выглядит совершенно тёмным?
Давайте разберёмся в настоящей науке, стоящей за этим визуальным парадоксом, и выясним, как атмосфера Земли превращает невидимый солнечный свет в яркое небо, которое мы видим каждый день.
Солнечный свет — это не просто свет: это спектр
Чтобы понять, почему небо выглядит по-разному в зависимости от того, где вы находитесь, давайте сначала рассмотрим сам солнечный свет.
Солнечный свет может казаться нам белым, но на самом деле он представляет собой смесь всех видимых цветов: красного, оранжевого, жёлтого, зелёного, голубого, индиго и фиолетового.
Именно эта полноцветная смесь даёт солнечному свету силу превращать пустое небо в нечто потрясающее.
Когда солнечный свет входит в атмосферу Земли, он сталкивается с мельчайшими частицами — молекулами азота и кислорода, каплями воды и пылью.
Эти взаимодействия вызывают процесс, называемый рассеянием, который играет огромную роль в том, как мы воспринимаем свет на Земле.
Почему небо голубое?
Ответ — в явлении, называемом рассеянием Рэлея.
Коротковолновый свет, такой как синий и фиолетовый, рассеивается сильнее, чем длинноволновой, например красный или оранжевый.
Это означает, что синий свет рассеивается во всех направлениях молекулами в атмосфере, заполняя небо своим характерным оттенком.
Но ведь фиолетовый свет ещё короче, чем синий. Почему же мы не видим фиолетовое небо?
Оказывается, наши глаза более чувствительны к синему свету, а часть фиолетового фильтруется верхними слоями атмосферы.
В результате мы получаем мягкий, яркий голубой цвет, заливающий небо, особенно в полдень, когда Солнце в зените.
1965 год. Джеймс МакДивитт, Эд Уайт, выход в открытый космос (EVA), "Джемини-4"
Космос: ни воздуха, ни рассеяния, ни неба
В отличие от Земли, в космосе нет атмосферы. Там нет воздуха, чтобы рассеивать свет, нет частиц, от которых солнечный свет мог бы отражаться.
Так что, хотя Солнце светит так же ярко (а на самом деле даже ярче, ведь атмосфера не мешает), его свет распространяется по прямым линиям.
Это означает, что если солнечный свет не попадает напрямую, скажем, на космический корабль, планету или прямо вам в глаза — он просто летит дальше. Без рассеяния нет и свечения.
Вот почему астронавты видят абсолютно чёрное небо, даже стоя под прямыми солнечными лучами.
Так… куда же девается свет?
Если вы используете это фото, пожалуйста, укажите в подписи или метаданных: www.jamesdayart.com
Свет никуда не девается. Он всё ещё там — просто его не видно, пока он не ударится обо что-то.
На Земле вы видите солнечный свет повсюду, потому что он отражается от молекул в воздухе.
В космосе солнечный свет виден только там, где он сталкивается с поверхностью или попадает прямо в глаза.
Вот почему в космосе темно. Дело не в том, что Солнце не светит, а в том, что свет не рассеивается, чтобы осветить "небо", как это происходит на Земле.
А в космосе холодно, потому что темно?
Не совсем.
Темнота космоса не означает отсутствие тепла. На самом деле солнечный свет в космосе может быть обжигающим. Без атмосферы, которая бы фильтровала или отражала его, солнечное излучение достигает цели в полной мере.
Именно поэтому космические корабли и скафандры специально разрабатываются, чтобы справляться с экстремальными температурами.
Так что, хотя в вакууме космоса нет воздуха, который удерживал бы тепло, там также нет защиты от яростной солнечной энергии.
В тени может быть ледяной холод, а на свету — обжигающая жара, и всё это — в пределах нескольких метров.
Почему это важнее, чем кажется
Это может показаться просто любопытным фактом, но на самом деле этот вопрос раскрывает нечто гораздо более глубокое: наше восприятие мира буквально зависит от окружающей среды.
Голубое небо, золотые закаты, мягкий дневной свет, который мы наблюдаем каждый день — всё это благодаря слою газов толщиной всего в несколько сотен километров.
Без атмосферы наш мир выглядел бы куда больше похожим на чёрную пустоту космоса.
Понимание связи между светом, воздухом и зрением помогает нам глубже оценить как научную сторону, так и красоту мира, в котором мы живём.
Космос не тёмный потому, что Солнце не светит — он тёмный, потому что свету не от чего отразиться. И этот простой факт показывает, насколько наше восприятие света определяется не только его источником, но и тем, что находится между ним и нами.
Так что в следующий раз, когда вы посмотрите на ясное голубое небо, вспомните: вы видите не просто солнечный свет. Вы видите, что происходит, когда свет танцует в атмосфере — рассеиваясь, сияя и превращая невидимые лучи в нечто по-настоящему прекрасное.
Если вы хотите читать больше интересных историй, подпишитесь на наш телеграм канал: https://t.me/deep_cosmos