de quelle couleur est le soleil??

par Lou Mayo

semble être une question stupide; « de quelle couleur est le soleil?”. Tout le monde sait que le soleil est jaune, Non? C’est juste là dans le ciel; il suffit de regarder pour le savoir (OK, ne regardez pas vraiment le soleil…). Eh bien not pas si vite. Il s’avère qu’il existe de nombreuses réponses absolument correctes et absolument différentes à cette question apparemment simple.,

notre perception de la couleur est influencée, bien sûr, par la longueur d’onde de la lumière émise, l’intensité de la lumière émise (Je l’expliquerai plus tard), les facteurs environnementaux, la capacité et les limites de nos yeux à collecter la lumière, et enfin, notre cerveau. Commençons donc par la longueur d’onde de la lumière.

Comme avec la matière, le soleil émet un « corps noir spectre” qui est définie par sa température de surface., Un spectre de corps noir est le continuum de rayonnement à différentes longueurs d’onde émise par un corps à une température supérieure au zéro absolu. Pour notre soleil, cette courbe de corps noir ou « fonction de planche” est une courbe lisse presque en forme de cloche impliquant un rayonnement électromagnétique (EM) à de nombreuses longueurs d’onde différentes, de l’infrarouge très long à l’ultraviolet très court., Lors d’éruptions solaires très chaudes, explosives et à haute énergie, le soleil émet également d’énormes quantités de rayons X et de rayons gamma, jusqu’à plus de 100 énergies MeV et jusqu’à 1032 ergs d’énergie en seulement quelques secondes ou dizaines de secondes! Ces éruptions solaires massives sont d’énormes explosions dans l’atmosphère du soleil causées par la libération soudaine de l’énergie du champ magnétique et ont tendance à se produire près du maximum solaire. Les éruptions accélèrent également les plasmas de particules chargées à des vitesses élevées, ce qui entraîne une émission radio. Ainsi, le soleil émet en fait de l’énergie à toutes les longueurs d’onde, de la radio au rayon gamma., Mais, comme on peut le voir sur l’image ci-dessus, il émet la majeure partie de son énergie autour de 500 nm, ce qui est proche de la lumière bleu-vert. On pourrait donc dire que le soleil est bleu-vert! Cette fréquence de rayonnement maximale est régie par la température de surface du soleil, autour de 5 800 K. une température de surface plus élevée se traduirait par une longueur d’onde maximale plus courte et notre soleil pourrait culminer dans la partie bleue ou violette du spectre (ou même l’ultra violet!). Une température de surface plus basse, et le spectre de notre soleil pourrait culminer dans la partie jaune ou orange ou même rouge du spectre. Mais c’est la physique, pas la perception., Je dois noter ici une autre signature spectrale du Soleil, le flux de photons. Si nous utilisons la relation trouvée par Max Planck, E = hf (C’est-à-dire énergie = la constante de Planck multipliée par la fréquence) et convertissons l’irradiance solaire en nombre de photons, la signature spectrale à travers les longueurs d’onde visibles est beaucoup plus plate et le soleil est perçu comme plus jaune.

Si nous étions au-dessus de l’atmosphère, disons sur la Station spatiale internationale et que nous regardions le soleil (à travers notre visière filtrée), le soleil apparaîtrait blanc! Pourquoi?, Parce que si le soleil émet le plus fort dans la partie verte du spectre, il émet également fortement dans toutes les couleurs visibles – rouge à travers le bleu (400nm à 600nm). Nos yeux qui ont trois récepteurs de cellules de cône de couleur, rapport au cerveau que chaque récepteur de couleur est complètement saturé avec des couleurs significatives étant reçues à toutes les longueurs d’onde visibles. Notre cerveau intègre ensuite ces signaux dans une couleur blanche perçue.

Ici, sur la Terre, l’atmosphère joue un rôle dans la couleur du soleil., Étant donné que la lumière bleue de longueur d’onde plus courte est diffusée plus efficacement que la lumière rouge de longueur d’onde plus longue, nous perdons une partie de la teinte bleue du soleil lorsque la lumière du soleil traverse l’atmosphère. De plus, toutes les longueurs d’onde de la lumière visible traversant notre atmosphère sont atténuées de sorte que la lumière qui atteint nos yeux ne sature pas immédiatement les récepteurs du cône. Cela permet au cerveau de percevoir la couleur de l’image avec un peu moins de bleu – jaune. Bien que cela n’affecte pas ce que nos yeux voient, tous les rayons X et gamma sont filtrés avant qu’ils ne s’approchent du sol., La plupart des UV sont absorbés par l’ozone stratosphérique (au – dessus de 10 km) et la plupart des IR sont absorbés par la vapeur d’eau et d’autres molécules avec des moments dipolaires non nuls.

bien sûr, lorsque la lumière du soleil traverse beaucoup d’atmosphère, comme c’est le cas pour les levers et les couchers de soleil, encore plus de lumière bleue est diffusée et un pourcentage beaucoup plus élevé de la lumière la plus longue longueur d’onde (rouge) arrive à nos yeux.

Donc, vous voyez, il n’y a pas de réponse simple à cette question, mais la bonne nouvelle est que vous pouvez vous défendre presque toute réponse!