Асман эмне үчүн көк: астрономиялык түшүндүрмө
Көк асман - биз күн сайын ырахат алган табигый сулуулуктардын бири. Бирок, асман эмне үчүн көк экенин ойлонуп көрдүңүз беле? Бул суроо жөнөкөй көрүнүшү мүмкүн, бирок илимий жооп абдан терең физикалык түшүнүктөрдү камтыйт. Бул макалада биз бул кубулуштун астрономиялык түшүндүрмөлөрүн карап чыгып, Жердин атмосферасында асманды көк кылып көрсөтүү үчүн чындыгында эмне болорун түшүнөбүз.
Жарыктын жана жарыктын таралышынын негизги принциптери
Асман эмне үчүн көк экенин түшүнүү үчүн, алгач жарык жөнүндөгү кээ бир негизги принциптерди түшүнүшүбүз керек. Жарык ар кандай толкун узундуктарында болот, алардын ар бири белгилүү бир түстү аныктайт. Күндөн келген ак жарык чындыгында ар кандай түстөрдүн спектринен турат, алар биригип, көзүбүзгө ак көрүнөт. Муну күн нуру атмосферадагы суу тамчылары менен бөлүнгөндө пайда болгон асан-үсөндөрдөн көрүүгө болот.
Жарыктын физикасындагы фундаменталдык принциптердин бири - чачыратуу деп аталган кубулуш. Жарыктын чачырашы жарык толкундары атмосферадагы газ молекулалары жана чаң бөлүкчөлөрү сыяктуу майда бөлүкчөлөр менен кагылышканда пайда болот. Бул чачыратуу бир нече формада болушу мүмкүн, бирок көк асман контекстиндеги эң маанилүүлөрүнүн бири Рейли чачырашы деп аталат.
Рейли чачырандысы
Джон Уильям Стратт, Лорд Рейли деген ат менен белгилүү, жарыктын майда бөлүкчөлөр менен чачырашына математикалык түшүндүрмө берген окумуштуу болгон. Бул кубулуш азыр Рейли чачырашы деп аталат. Рейли чачырашы жарыктын толкун узундугуна жараша ар кандай чачырашына кантип дуушар болорун түшүндүрөт. Рейли чачырашы кызыл жана сары сыяктуу узун толкун узундуктарына караганда көк жана кызгылт көк сыяктуу кыска толкун узундуктары үчүн эффективдүү.
Жердин атмосферасындагы газ молекулалары (айрыкча азот жана кычкылтек) көк жарыкты натыйжалуураак чачыратып жибергендиктен, бул түс күндүз атмосферабызга түз тийгенде басымдуулук кылат. Бул асман эмне үчүн күндүз көк көрүнөт деген суроого негизинен жооп берет.
Эмне үчүн Виолет эмес?
Ал эми фиолет түсү жөнүндө эмне айтууга болот? Фиолеттин толкун узундугу да кыска жана ошондуктан атмосферадагы газ молекулалары менен чачырап кетет. Бирок, фиолет асманды көрбөй калышыбыздын эки негизги себеби бар. Биринчиден, адамдын көзү фиолетке караганда көк түскө сезгич келет. Биздин торчо кабыгыбызда үч түрдүү конус клеткалары бар, алардын ар бири кызыл, жашыл жана көк түстөргө сезгич. Көк түскө сезгич конус клеткалары да фиолетке бир аз сезгич, бирок көк түскө сезгичтигиндей эмес.
Экинчиден, күндүн кызгылт көк нурунун көпчүлүк бөлүгү атмосферанын жогорку катмарындагы озон катмары тарабынан сиңирилип алынат. Бул Жер бетине көк нурга караганда бир топ аз кызгылт көк нур жетет дегенди билдирет, бул бизге асманды көк түстө көрсөтөт.
Күүгүм жана таңдын таасири
Күн батканда же чыкканда биз асманда кызыл, кызгылт сары жана сары сыяктуу спектрдик түстөрдү көп көрөбүз. Бул күндүн горизонтто төмөн жайгашкандыгынан улам, анын жарыгы күн туу чокусунда тургандагыга караганда калыңыраак атмосфера катмарынан өтүшү керек дегенди билдирет. Бул узак сапар учурунда көк жана кызгылт көк жарыктын көпчүлүгү көрүү сызыгыбыздан алыстап чачырап, азыраак чачыраган кызыл жана кызгылт сары толкун узундуктары көзүбүзгө жетүү үчүн көбүрөөк калат.
Бул кубулушту Ми чачыроо принциби менен да түшүндүрсө болот, ал атмосферадагы чаң, түтүн жана суу тамчылары сыяктуу ири бөлүкчөлөр тарабынан жарыктын чачыроосун сүрөттөйт. Ми чачыроосунун Рейли чачыроосундай толкун узундугуна артыкчылык жок, бирок бул ири бөлүкчөлөр узунураак толкун узундуктарында эффективдүү, ошондуктан күүгүмдө жана таң атканда кызыл жана кызгылт сары түстөрдү баса белгилейт.
Башка планеталардагы асман түстөрүнүн вариациялары
Кызыгы, Жердеги асмандын түсү универсалдуу кубулуш эмес. Күн системасындагы башка планеталардагы асман атмосферанын курамынын жана бөлүкчөлөрдүн тыгыздыгынын ар кандай болушунан улам ар кандай түстө болушу мүмкүн. Мисалы, Марстагы асман кызгылт көрүнөт, ал эми планетанын бетиндеги күн нурунун бир бөлүгү кызгылт көрүнөт. Бул Марстын атмосферасын толтуруп, жарыкты ар кандай жолдор менен чачыратып жиберген кызыл чаң бөлүкчөлөрүнөн улам келип чыгат.
Башка жагынан алганда, Сатурндун спутниктеринин бири болгон Титандын атмосферасы калың жана метанга бай туман бар. Титандын атмосферасы аркылуу өткөн күн нуру метан бөлүкчөлөрү менен чачырап, асманда күрөң-кызгылт сары түстү пайда кылат.
Корутунду
Көк асман күн нуру менен Жердин атмосферасынын ортосундагы татаал өз ара аракеттенүүнүн натыйжасы болуп саналат. Рейли чачыроо принциби көк жарыктын эмне үчүн атмосфералык газ молекулалары тарабынан көбүрөөк чачыраарын түшүндүрөт, ал эми адамдын көзүнүн сезгичтиги жана озон катмары тарабынан кызгылт көк жарыктын чыпкаланышы асманыбыздын эмне үчүн кызгылт көк түстө көрүнбөй турганын түшүндүрөт. Бул кубулуш бизге физиканын кереметтерин жана күн сайын күбө болгон жаратылыштын сулуулугун эске салат, илимий билим бизди курчап турган жөнөкөй көрүнгөн чындыктарды баалоого жардам берерин көрсөтөт.
Бул кубулуш бизди тереңирээк карап, ааламыбыздын башка аспектилери, анын ичинде Жерде үйрөнгөн принциптерибизди Күн системабыздагы башка планеталар менен айлардагы атмосфералык жана асман шарттарын түшүнүү үчүн кантип колдонсо болорун изилдөөгө шыктандырат. Тереңирээк изилдөө жана изилдөө аркылуу биз ааламдын сулуулугун жана татаалдыгын андан ары түшүнө алабыз.
