火星上的日落是什么样子?完全不同于地球 蓝白色的太阳围绕蓝色的光晕

2022-04-13 12:41:01     来源:   游民星空        作者:叶子

为何太阳呈蓝色?

太阳在火星上看之所以呈蓝色,是因为火星大气会将偏红的光线过滤掉。火星大气中的尘埃颗粒大小正适合使红光发生散射,因此相比于蓝光,更多的红光会被这些颗粒散射出去。

由于太阳光在日出和日落时传播的距离最长,等到光线传播至地表时,红光几乎已经消除殆尽,只剩下波长更短的蓝光。这种现象名叫波长选择性消光,也正是太阳呈现蓝色的原因。

简单来说,可以将大气层想象为一块阳光“滤镜”。地球大气更容易滤除蓝光、留下红光,火星大气则更容易滤除红光、留下蓝光。

太阳周围的蓝色光晕是如何形成的?

太阳周围的蓝色光晕无法简单地用波长选择性消光来解释。散射规律在这里也发挥了重要作用。如前文所述,米氏散射在很大程度上取决于光线的方向,并且更容易向前散射。

因此当光线穿越火星大气时,大多数光线都会以较小的偏斜角向前散射。所以我们见到的不是蓝光沿着地平线均匀散布,而是一圈面积较小、较为集中的蓝色光晕笼罩在太阳周围。

游民星空
米氏散射更容易发生在向前的方向上(即入射光方向上)。

游民星空
从左至右分别为瑞利散射、中间米氏散射、完全米氏散射。

此外,不同颜色光线的散射规律也有所差异。在前进方向上,蓝光的强度几乎高达红光的六倍,因此在我们看来,离太阳越近、蓝光就越明亮。蓝光的强度在散射角为10°时达到最大值,随着散射角增加,蓝色波长的主导地位也会随之下降。当散射角超过28°,红光的强度就会更占主导地位,这圈光晕就这样逐渐融入了暗红色的火星天空中。

简而言之,太阳的蓝色由波长选择性消光现象所致,蓝色光晕则是太阳光线在米氏散射作用下发生角散射的结果。

我们能在地球上见到蓝色的日落吗?

可别以为只有在火星上才能见到蓝色日落,事实上,地球上偶尔也能一窥这样的景象。1883年印尼喀拉喀托火山爆发后,当地人就报告称该地区的太阳和月亮变成了蓝色,时间持续了一个多月。

同一时期,夏威夷的塞雷诺主教还报告称,他看到太阳周围有一圈蓝莹莹的光晕,被一圈棕褐色的光环包围着。这种现象也因此被称作“主教的戒指”。

除了火山爆发外,蓝色日落在沙尘暴频发的阿拉比亚沙漠中也偶有报道。另外,森林大火有时也会创造出红色的天空和蓝色的日落。

结论

除了以上各项因素之外,火星日落的颜色在很大程度上还取决于我们的双眼。只有等人类亲自目睹之后,我们才能描述出火星日落的真正颜色。在此之前,我们只能依赖火星漫游车传回的照片、或者等着看地球上偶尔一见的蓝色日落。