夕阳在火星上是蓝色的?真相是什么(图)?
在地球上,夕阳染红了天空;在火星上,由于大气折射率和灰尘的关系,夕阳看起来是蓝色的(下图),给人一种额外的幻觉。
真相:地球看到红色的日落是因为大气中的瑞利散射导致蓝光减少,火星蓝色的日落是因为灰尘散射红光,导致红光减少。
现在可能有两种解释:一种是认为这是 瑞利(Rayleigh)散射引起的蓝色现象可以解释;另一种是,蓝色的日落是由火星大气中的灰尘吸收引起的。
但由于火星的大气很薄,大气分子 Rayleigh 散射很弱。火星大气中的气溶胶和灰尘太大,不会导致 Rayleigh 散射。为了确认哪一种是正确的解释,我去咨询了TAMU 的Mark Lemmon(因为发现他写了很多关于火星大气和沙尘特性的论文,分析了火星探测器的视图数据),得到了回复。
Mark 答案证实了这不是 Rayleigh 散射的原因是火星的大气很薄。如果是的话 Rayleigh 散射,会有颜色的过渡,而不是从蓝色到浅蓝色到白色。Mark 火星大气的解释是 1-2 微米气溶胶“衍射”造成效果。气溶胶颗粒的作用会使太阳变蓝。
火星沙尘的直径约为 1 可见光波长在几百纳米, Rayleigh 颗粒大小小小于 1/10 波长时。由于粒径略大于红光,此时红光的散射更为明显。那么为什么“我们”太阳周围是蓝色的?这类似于为什么地球上日落的太阳是红色的。因为红光散射,剩下的大部分都是蓝光,所以看起来像蓝色的太阳和蓝色的晕。
简单地说,地球看到红色的日落是因为大气 Rayleigh 散射导致蓝光减少,火星蓝日落是因为沙尘散射红光,导致红光减少。