爲什麼火星上看到的夕陽是藍色的?
地球看到紅色日落,是因爲大氣瑞利散射導致藍色的光減少,火星藍色的日落是因爲沙塵散射了紅光,導致紅光減少。
現在比較可能的有兩種解釋:一種是認爲這是 瑞利(Rayleigh)散射造成的,可以解釋藍色的現象;另一種是,藍色日落是火星大氣中沙塵吸收造成的。
但是由於火星的大氣非常稀薄,大氣分子的 Rayleigh 散射非常弱。而火星大氣中的氣溶膠和沙塵太大,它們不能導致 Rayleigh 散射。爲了確認哪一種是正確的解釋,專門去諮詢了TAMU 的Mark Lemmon(因爲發現他寫過多篇關於火星大氣及沙塵特性的論文並且有多項分析火星探測器視圖資料的工作),得到了答覆。
Mark 的回答證實了這並非是 Rayleigh 散射造成的,原因是火星大大氣非常稀薄。而且如果這是 Rayleigh 散射,會有顏色的過渡,而不會是從藍色變到淡藍變到白色這樣的。Mark 的解釋是,火星大氣中的 1-2 微米的氣溶膠的“衍射”效應造成的。這個大小的氣溶膠顆粒的效應會導致太陽周圍變成藍色。
火星沙塵直徑約爲 1 微米,而可見光波長在幾百納米, Rayleigh 散射發生在顆粒大小小於 1/10 波長的時候。由於顆粒直徑比紅光還要稍大,這時候對紅光的散射更加顯著。那麼爲什麼“我們”看到的太陽周圍是藍色呢?這個跟在地球上爲什麼日落的太陽是紅的很相似。由於紅光被散射掉了,剩下的,大多是藍色的光,所以看起來是藍色的太陽和藍色的暈。
簡單來說,地球看到紅色日落,是因爲大氣 Rayleigh 散射導致藍色的光減少,火星藍色的日落是因爲沙塵散射了紅光,導致紅光減少。
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