მიუხედავად მეცნიერული პროგრესისა და ინფორმაციის მრავალ წყაროზე თავისუფალი წვდომისა, იშვიათ ადამიანს შეუძლია სწორად უპასუხოს კითხვას, რატომ არის ცა ლურჯი.

რატომ არის ცა ცისფერი დღის განმავლობაში?

თეთრი შუქი - კერძოდ, ის ასხივებს მზისგან - შედგება ფერის სპექტრის შვიდი ნაწილისგან: წითელი, ნარინჯისფერი, ყვითელი, მწვანე, ლურჯი, ინდიგო და იისფერი. სკოლიდან ცნობილი დათვლის რითმა - "ყველა მონადირეს უნდა იცოდეს სად ზის ხოხობი" - უბრალოდ განსაზღვრავს ამ სპექტრის ფერებს თითოეული სიტყვის საწყისი ასოებით. თითოეულ ფერს აქვს სინათლის ტალღის საკუთარი სიგრძე: ყველაზე გრძელი წითელისთვის და ყველაზე მოკლე მეწამულისთვის.

ჩვენთვის ნაცნობი ცა (ატმოსფერო) შედგება მყარი მიკრონაწილაკებისგან, წყლის პაწაწინა წვეთებისგან და აირის მოლეკულებისგან. დროთა განმავლობაში, რამდენიმე მცდარი წარმოდგენა გაჩნდა, რომლებიც ცდილობდნენ აეხსნათ, რატომ არის ცა ლურჯი:

• ატმოსფერო, რომელიც შედგება წყლის უმცირესი ნაწილაკებისა და სხვადასხვა გაზების მოლეკულებისგან, კარგად გადის ლურჯი სპექტრის სხივებს და არ აძლევს საშუალებას წითელი სპექტრის სხივებს შეეხოს დედამიწას;
• ჰაერში შეჩერებული პატარა მყარი ნაწილაკები - მაგალითად, მტვერი - ყველაზე ნაკლებად ფანტავს ლურჯ და იისფერ ტალღებს და ამის გამო ისინი ახერხებენ დედამიწის ზედაპირამდე მიღწევას, სპექტრის სხვა ფერებისგან განსხვავებით.

ამ ჰიპოთეზებს ბევრი ცნობილი მეცნიერი დაუჭირა მხარი, მაგრამ ინგლისელი ფიზიკოსის ჯონ რეილის კვლევებმა აჩვენა, რომ სინათლის გაფანტვის მთავარი მიზეზი არ არის მყარი ნაწილაკები. ეს არის ატმოსფეროში არსებული გაზების მოლეკულები, რომლებიც გამოყოფენ სინათლეს ფერად კომპონენტებად. თეთრი მზის სხივი, რომელიც ეჯახება ცაში გაზის ნაწილაკს, იფანტება (იფანტება) სხვადასხვა მიმართულებით.

გაზის მოლეკულასთან შეჯახებისას თეთრი სინათლის შვიდი ფერის კომპონენტიდან თითოეული იფანტება. ამ შემთხვევაში, სინათლე უფრო გრძელი ტალღის სიგრძით (სპექტრის წითელი კომპონენტი, რომელიც ასევე მოიცავს ნარინჯისფერს და ყვითელს) უარესად არის მიმოფანტული, ვიდრე მოკლე ტალღების სინათლე (სპექტრის ლურჯი კომპონენტი). ამის გამო, გაფანტვის შემდეგ ჰაერში რვაჯერ მეტი ლურჯი სპექტრის ფერები რჩება, ვიდრე წითელი.

მიუხედავად იმისა, რომ იისფერს აქვს ყველაზე მოკლე ტალღის სიგრძე, ცა მაინც ცისფერი ჩანს იისფერი და მწვანე ტალღების სიგრძის შერევის გამო. გარდა ამისა, ჩვენი თვალები უფრო კარგად აღიქვამენ ლურჯს, ვიდრე მეწამულს, ორივეს ერთნაირი სიკაშკაშით. სწორედ ეს ფაქტები განსაზღვრავს ცის ფერთა სქემას: ატმოსფერო ფაქტიურად ივსება ლურჯი-ლურჯი სხივებით.

რატომ არის მაშინ მზის ჩასვლა წითელი?

თუმცა, ცა ყოველთვის არ არის ლურჯი. ბუნებრივად ჩნდება კითხვა: თუ მთელი დღის განმავლობაში ლურჯ ცას ვხედავთ, რატომ არის მზის ჩასვლა წითელი? ზემოთ, ჩვენ აღმოვაჩინეთ, რომ წითელი არის ყველაზე ნაკლებად გაფანტული გაზის მოლეკულებით. მზის ჩასვლისას მზე უახლოვდება ჰორიზონტს და მზის სხივი მიმართულია დედამიწის ზედაპირზე არა ვერტიკალურად, როგორც დღისით, არამედ კუთხით.

ამიტომ, გზა, რომელსაც ის ატმოსფეროში გადის, გაცილებით გრძელია, ვიდრე ის, რაც გადის დღის განმავლობაში, როდესაც მზე მაღლა დგას. ამის გამო ლურჯი-ლურჯი სპექტრი შეიწოვება ატმოსფეროს სქელ ფენაში და არ აღწევს დედამიწას. ხოლო წითელ-ყვითელი სპექტრის უფრო გრძელი სინათლის ტალღები აღწევს დედამიწის ზედაპირს, აფერადებს ცას და ღრუბლებს მზის ჩასვლისთვის დამახასიათებელ წითელ და ყვითელ ფერებში.

რატომ არის ღრუბლები თეთრი?

ღრუბლების თემას შევეხოთ. რატომ არის თეთრი ღრუბლები ცისფერ ცაზე? ჯერ გავიხსენოთ, როგორ იქმნება ისინი. ტენიანი ჰაერი, რომელიც შეიცავს უხილავ ორთქლს, თბება დედამიწის ზედაპირთან ახლოს, იზრდება და ფართოვდება იმის გამო, რომ ჰაერის წნევა ზევით ნაკლებია. მისი გაფართოებისას ჰაერი კლებულობს. როდესაც გარკვეული ტემპერატურა მიიღწევა, წყლის ორთქლი კონდენსირდება ატმოსფერული მტვრისა და სხვა შეჩერებული მყარი ნივთიერებების ირგვლივ და შედეგად წარმოიქმნება წყლის პაწაწინა წვეთები, რომელთა შერწყმა ქმნის ღრუბელს.

მიუხედავად მათი შედარებით მცირე ზომისა, წყლის ნაწილაკები გაცილებით დიდია, ვიდრე აირის მოლეკულები. და თუ ჰაერის მოლეკულებთან შეხვედრისას მზის სხივები იფანტება, მაშინ როდესაც ისინი ხვდებიან წყლის წვეთებს, მათგან სინათლე აირეკლება. ამავდროულად, თავდაპირველად თეთრი მზის სხივი არ იცვლის ფერს და ამავდროულად ღრუბლის მოლეკულებს თეთრად „ხატავს“.

ძნელია პასუხის გაცემა კითხვაზე, რატომ არის ცა ლურჯი და მზის ჩასვლა წითელი.

Რატომ ხდება ეს?

მეცნიერები რამდენიმე საუკუნის განმავლობაში ვერ ხსნიდნენ ცის ცისფერ ფერს.

ფიზიკის სასკოლო კურსიდან ყველამ იცის, რომ თეთრი სინათლე პრიზმის დახმარებით შეიძლება დაიშალოს მის შემადგენელ ფერებად.

მათ დასამახსოვრებლად მარტივი ფრაზაც კი არსებობს:

ამ ფრაზის სიტყვების საწყისი ასოები საშუალებას გაძლევთ დაიმახსოვროთ ფერების თანმიმდევრობა სპექტრში: წითელი, ნარინჯისფერი, ყვითელი, მწვანე, ლურჯი, ინდიგო, იისფერი.

მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ ცის ლურჯი ფერი განპირობებულია იმით, რომ მზის სპექტრის ცისფერი კომპონენტი საუკეთესოდ აღწევს დედამიწის ზედაპირს, ხოლო სხვა ფერებს შთანთქავს ატმოსფეროში მიმოფანტული ოზონი ან მტვერი. ახსნა-განმარტებები საკმაოდ საინტერესო იყო, მაგრამ ექსპერიმენტებითა და გამოთვლებით არ დადასტურდა.

ცის ლურჯი ფერის ახსნის მცდელობები არ შეწყვეტილა და 1899 წელს ლორდ რეილიმ წამოაყენა თეორია, რომელმაც საბოლოოდ გასცა პასუხი ამ კითხვაზე.

აღმოჩნდა, რომ ცის ლურჯი ფერი გამოწვეულია ჰაერის მოლეკულების თვისებებით. მზისგან გამომავალი სხივების გარკვეული რაოდენობა ჩარევის გარეშე აღწევს დედამიწის ზედაპირს, მაგრამ მათი უმეტესობა შეიწოვება ჰაერის მოლეკულებით. ფოტონების შთანთქმით ჰაერის მოლეკულები დამუხტულია (აღგზნებულია) და უკვე თავად ასხივებენ ფოტონებს. მაგრამ ამ ფოტონებს განსხვავებული ტალღის სიგრძე აქვთ და მათ შორის ჭარბობს ფოტონები, რომლებიც ლურჯ ფერს აძლევს. სწორედ ამიტომ გამოიყურება ცა ცისფერი: რაც უფრო მზიანია დღე და რაც უფრო ნაკლებად მოღრუბლულია, მით უფრო გაჯერებულია ცის ეს ლურჯი ფერი.

მაგრამ თუ ცა ლურჯია, რატომ ხდება ჟოლოსფერი მზის ჩასვლისას?ამის მიზეზი ძალიან მარტივია. მზის სპექტრის წითელი კომპონენტი გაცილებით ცუდად შეიწოვება ჰაერის მოლეკულებით, ვიდრე სხვა ფერები. დღის განმავლობაში მზის სხივები დედამიწის ატმოსფეროში შემოდის იმ კუთხით, რომელიც პირდაპირ დამოკიდებულია იმ განედზე, რომელზეც მდებარეობს დამკვირვებელი. ეკვატორზე ეს კუთხე ახლოს იქნება სწორ ხაზთან, უფრო ახლოს პოლუსებთან ის შემცირდება. მზის მოძრაობისას ჰაერის ფენა, რომელსაც სინათლის სხივებმა უნდა გაიარონ დამკვირვებლის თვალამდე, იზრდება - ბოლოს და ბოლოს, მზე აღარ არის თავზე, არამედ მიისწრაფვის ჰორიზონტისკენ. ჰაერის სქელი ფენა შთანთქავს მზის სპექტრის სხივების უმეტეს ნაწილს, მაგრამ წითელი სხივები დამკვირვებელს თითქმის დაკარგვის გარეშე აღწევს. ამიტომ მზის ჩასვლა წითლად გამოიყურება.

ზოგჯერ ღამით გვაქვს შესაძლებლობა დავაკვირდეთ ისეთ ფენომენს, რომელშიც ცა არასაკმარისად ბნელი ჩანს. და დღეს ჩვენ განვიხილავთ კითხვებს იმის შესახებ, თუ რატომ არის ცა ნათელი ღამით.

რატომ არის მსუბუქი ზამთარში ღამით

წლის ზამთარში ჩვენ შეჩვეულები ვართ არა მხოლოდ იმ ფაქტს, რომ ზაფხულში გაცილებით ადრე იწყება დაბნელება, არამედ იმ ფაქტს, რომ ამინდი, როგორც წესი, ისეთია, რომ დღისითაც კი დღის განათების საათები ნაკლებად კაშკაშა ჩანს. . ამის მიუხედავად, ზოგჯერ გვაქვს შესაძლებლობა დავაკვირდეთ საკმაოდ კაშკაშა ღამეებს, ამიტომ უნდა გავითვალისწინოთ, რატომ არის ცა კაშკაშა ღამით ზამთარში.

ღამით მსუბუქი ცის ორი მიზეზი არსებობს:

• თუ შეამჩნევთ, რომ ღამე არც ისე ბნელია, როგორც ყოველთვის, გარეთ კი ნალექებია თოვლის სახით, დარწმუნდებით, რომ თოვლი არის მიზეზი ასეთი ნათელი ცის. ფიფქები ირეკლავს ფარნების სინათლეს, ასევე მთვარის შუქს, რის გამოც ჩნდება უფრო განათებული ღამის ცის ილუზია;
• თუ ცა საკმარისად კაშკაშაა და ნალექი არ არის, მაშინ ასეთი ფენომენის მიზეზად შეიძლება ჩაითვალოს ძლიერი და დაბალი ღრუბლიანობა. ყურადღება მიაქციეთ ღრუბლებს და ღრუბლებს - ისინი ჩვეულებრივზე დაბალია. ამ მიზეზით, სწორედ ღრუბლები მოქმედებენ როგორც სინათლის ამრეკლები დედამიწიდან, რაც იწვევს ნათელი ცის ილუზიის გამოჩენას.

რატომ არის ისეთი ნათელი, როგორც დღე ღამე

თუ დედამიწის ზედაპირის ღამის განათების შესახებ კითხვის დასმისას პირდაპირ დაინტერესდით ინფორმაცია ეგრეთ წოდებული „თეთრი ღამეების“ შესახებ, რომლებიც შეინიშნება, მაგალითად, პეტერბურგის ტერიტორიაზე, მაშინ ამ სიტუაციაში. პასუხი სრულიად განსხვავებული იქნება.

დასაწყისისთვის, აღსანიშნავია, რომ ასეთი თეთრი ღამეები შეინიშნება არა მხოლოდ პეტერბურგში, არამედ ჩვენი პლანეტის ბევრ სხვა კუთხეშიც. მაგალითად, სავსებით შესაძლებელია ვინმეს დაინტერესდეს კითხვა, რატომ არის სინათლე გრენლანდიაში ღამით, რადგან მსგავსი ფენომენი იქაც არის.

ასეთი ფენომენის გაჩენის მიზეზად პლანეტარული მასშტაბის მოვლენებად ითვლება. ფაქტია, რომ დროის გარკვეულ მომენტში, იმის გამო, რომ დედამიწა მზის გარშემო ტრიალებს გარკვეული ტრაექტორიის გასწვრივ და ასევე აკეთებს რევოლუციებს საკუთარი ღერძის გარშემო, ჩვენი პლანეტა ისეთ ტრაექტორიაზეა, რომ ღამითაც კი მზე. ტერიტორია, მაგალითად, სანკტ-პეტერბურგი ან გრენლანდია ჰორიზონტზე არც თუ ისე დაბლა დგას. შესაბამისად, ღამითაც კი მზის სინათლე იფანტება დედამიწის ზედაპირზე და ზემოაღნიშნულ ტერიტორიებზე ჩვეულებრივი ღამის ნაცვლად შეიმჩნევა ერთგვარი ბინდი.

Წაიკითხე ეს:

2011 წლის 6 ნოემბერი ლოს-ანჯელესის თავზე მზის ჩასვლა თითქმის სისხლისფერი იყო და მზე უზარმაზარი. მზის გარშემო ცა ასევე კაშკაშა ნარინჯისფერ-წითელი იყო. საოცარი სანახაობა იყო. ხალხი გზის გასწვრივ ჩერდებოდა მის საყურებლად. ვივარაუდო, რომ ეს პლანეტა X უახლოვდება? და გაწითლება კუდის გამო იყო და მზის მატებაც მტვრის წითელი ფერის გამო? [და სხვაგან] 2011 წლის 5 ნოემბერი ეს ფოტო გადაღებულია მზის ამოსვლამდე კოკომოს მახლობლად, ინდიანაში. გასული წლის ზაფხულის ბოლოდან, მე ხშირად მინახავს მსგავსი ვარდისფერი ღრუბლები და გამთენიისას სულ უფრო და უფრო სისხლიანი ცა ნათელ დღეებში. 2011 წლის 3 ნოემბერი ეს მოღრუბლული დღე გადაღებულია მზის ამოსვლიდან დაახლოებით ერთი საათის შემდეგ, გაითვალისწინეთ, რომ მზე ღრუბლებში იყურება და ჰორიზონტის მახლობლად ღრუბლები ვარდისფერია. მზის ამოსვლიდან დაახლოებით ორნახევარი საათის შემდეგ, ჰორიზონტთან ოდნავ ვარდისფერი ღრუბლები მაინც ჩანდა, როგორც ამ ფოტოზე, თუმცა იმ მომენტში ჯერ ერთი სურათიც არ მქონდა გადაღებული. ვარდისფერი ფერი ჩვეულებრივ ქრება გამთენიის შემდეგ მალევე. დღეს შუადღისას მოღრუბლული იყო და შევამჩნიე, რომ მზის ჩასვლამდე რამდენიმე საათით ადრე ღრუბლები ვარდისფერდება. თუ პლანეტა X-ის კუდი დედამიწამდე მისვლას დაიწყებდა, დღისით ღრუბლები უფრო ვარდისფერი გახდება თუ ცა უფრო წითელი, როცა ცოტა ბუნდოვანი და მოღრუბლულია?

კაცობრიობა მიჩვეულია იმ ფაქტს, რომ ამომავალი და ჩასული მზე უფრო დიდია ვიდრე შუადღე, ხოლო მზე მზის ამოსვლისა და ჩასვლისას, ისევე როგორც მიმდებარე ღრუბლები, ნარინჯისფერია. ჩვენ ავუხსენით, რომ ეს გამოწვეულია სინათლის უფრო ადვილად გადახრით სპექტრის წითელ რეგიონში, ასე რომ, წითელი სინათლის სხივები ძირითადად ჰორიზონტზე იხრება დედამიწის გრავიტაციის გამო, ხოლო სპექტრის სხვა ნაწილების სინათლე არა. სპექტრის ამ ნაწილის შუქი, რომელიც მზიდან ყველა მიმართულებით ასხივებს, დედამიწის გრავიტაციით იხრება ისე, რომ სინათლე, რომელიც ჩვეულებრივ მოდის დედამიწაზე დამკვირვებლის ორივე მხრიდან, გადაიხრება მისი ცენტრისკენ. აქედან გამომდინარე, ის მოდის დამკვირვებლის თვალთან ან კამერასთან, როგორც გვერდიდან, ისე პირდაპირ მზიდან, რაც უფრო დიდ სურათს ხატავს.

როგორ შეიცვლება ეს, როდესაც ატმოსფეროში იზრდება პლანეტა X-ის კუდიდან წითელი მტვერი? აშკარაა, რომ ნებისმიერი სინათლე, რომელიც ატმოსფეროში შეაღწევს, სულ უფრო მეტად გადაინაცვლებს სინათლის სპექტრის წითელ რეგიონში. მტვერი გამოიყურება წითელი, რადგან ის ძირითადად ასახავს სინათლის სხივებს სპექტრის წითელი რეგიონიდან, ხოლო შთანთქავს სინათლის სხივებს სპექტრის სხვა ნაწილებიდან. მაშ, როგორი იქნება ეფექტი, იმის გათვალისწინებით, რომ მზის შუქი, რომელიც დედამიწამდე აღწევს, სულ უფრო მეტად მიეკუთვნება სინათლის სპექტრის წითელ რეგიონს? რა თქმა უნდა, ბოლო დროს ჩრდილოეთ ამერიკაში დაფიქსირდა წითელი ავრორები, ნაწილობრივ დედამიწასა და პლანეტა X-ს შორის გრავიტაციული ცეკვის გამო. იქნება თუ არა სხვა დამახინჯებები?

როგორც ყურადღებით დამკვირვებელმა აღნიშნა, მზის ჩასვლისას მზე ჩვეულებრივზე დიდი ჩანს. თუ მზედან გასვლის შემდეგ წითელი სპექტრის შუქი გადაიხრება დედამიწისკენ, რას მოუტანს დედამიწის ატმოსფეროში წითელი მტვრის გაზრდილი რაოდენობა მზიდან დედამიწისკენ მომავალ სინათლის ამ სხივებს? შეიძლება ველოდოთ მათ დამატებით გადახრას დედამიწის გრავიტაციული ცენტრისკენ, მზის კიდევ უფრო დიდი აშკარა ზომით მზის ამოსვლისა და მზის ჩასვლისას. ყველა პლანეტარული ობიექტის ზომები შეიძლება დამახინჯდეს. მთვარე შეიძლება გამოჩნდეს უფრო დიდი და, შესაბამისად, უფრო ახლოს, ზოგჯერ შემაშფოთებელი დამკვირვებლები. ხელისუფლებას ამის ახსნა არ ექნება და ჩვეულებისამებრ გაჩუმდებიან, რომ არაფერი შესთავაზონ. NASA და ექსპერტები კიდევ უფრო შერცხვენილი იქნებიან და უფრო შეშფოთებული ადამიანები დაიწყებენ ინტერნეტში პასუხების ძებნას, რადგან წითელი მტვერი ნახსენებია განკითხვის დღის წინასწარმეტყველებებში და მისი დამალვა შეუძლებელია.