ce culoare are soarele??
de Lou Mayo
pare o întrebare stupidă;” ce culoare este soarele?”. Toată lumea știe că soarele este galben, nu? Este chiar acolo pe cer; trebuie doar să te uiți să știi asta (OK, nu te uita cu adevărat la soare…). Ei bine…nu așa de repede. Se pare că există multe răspunsuri absolut corecte și absolut diferite la această întrebare aparent simplă., percepția noastră asupra culorii este influențată, desigur, de lungimea de undă a luminii emise, de intensitatea luminii emise (voi explica acest lucru mai târziu), de factorii de mediu, de capacitatea și limitările ochilor noștri de a colecta lumină și, în final, de creierul nostru. Deci, să începem cu lungimea de undă a luminii.
cu toate contează, soarele emite un „corp negru spectru”, care este definită prin temperatura de suprafață., Un spectru de corp negru este continuumul radiației la multe lungimi de undă diferite, care este emisă de orice corp cu o temperatură peste zero absolut. Pentru Soarele nostru, această curbă a corpului negru sau” funcția scândurii ” este o curbă netedă în formă de clopot, care implică radiații electromagnetice (EM) la multe lungimi de undă diferite, de la lungimi de undă foarte lungi în infraroșu până la lungimi de undă ultraviolete foarte scurte., În timpul evenimentelor de erupție solară foarte fierbinte, explozivă, de mare energie, soarele emite cantități uriașe de raze X și radiații gamma, de asemenea, până la energii de peste 100 MeV și până la 1032 ergs de energie în doar câteva secunde sau zeci de secunde! Aceste explozii solare masive sunt explozii uriașe în atmosfera Soarelui cauzate de eliberarea bruscă a energiei câmpului magnetic și tind să apară aproape de maximul solar. Rachetele accelerează, de asemenea, plasmele de particule încărcate la viteze mari, ceea ce duce la emisii radio. Deci, soarele emite de fapt energie la toate lungimile de undă de la radio la raze gamma., Dar, așa cum se poate vedea în imaginea de mai sus, emite cea mai mare parte a energiei sale în jur de 500 nm, care este aproape de lumina albastru-verde. Deci, s-ar putea spune că soarele este albastru-verde! Această frecvență maximă de radiație este guvernată de temperatura suprafeței Soarelui, în jur de 5.800 K. o temperatură mai ridicată a suprafeței ar duce la o lungime de undă maximă mai scurtă, iar Soarele nostru ar putea atinge vârful în partea albastră sau violetă a spectrului (sau chiar ultra violet!). O temperatură mai scăzută a suprafeței, iar spectrul Soarelui nostru ar putea atinge vârful în partea galbenă sau portocalie sau chiar roșie a spectrului. Dar aceasta este fizica, nu percepția., Trebuie să notez aici o altă semnătură spectrală de la soare, fluxul de fotoni. Dacă folosim relația găsită de Max Planck, E = hf (adică energia = Constanta Planck ori frecvența) și convertim iradianța solară în număr de fotoni, semnătura spectrală pe lungimi de undă vizibile este mult mai plată și soarele este perceput ca fiind mai Galben. dacă am fi deasupra atmosferei, să zicem pe Stația Spațială Internațională și ne-am uita la soare (prin vizorul nostru filtrat), soarele ar părea alb! De ce?, Deoarece, deși soarele emite cel mai puternic în partea verde a spectrului, emite puternic și în toate culorile vizibile – roșu prin Albastru (400nm până la 600nm). Ochii noștri, care au trei receptori de celule conice de culoare, raportează creierului că fiecare receptor de culoare este complet saturat cu culori semnificative primite la toate lungimile de undă vizibile. Creierul nostru integrează apoi aceste semnale într-o culoare albă percepută. aici, pe Pământ, atmosfera joacă un rol în culoarea soarelui., Deoarece lumina albastră cu lungime de undă mai scurtă este împrăștiată mai eficient decât lumina roșie cu lungime de undă mai lungă, pierdem o parte din nuanța albastră a soarelui, pe măsură ce lumina soarelui trece prin atmosferă. În plus, toate lungimile de undă ale luminii vizibile care trec prin atmosfera noastră sunt atenuate, astfel încât lumina care ajunge la ochii noștri să nu satureze imediat receptorii conului. Acest lucru permite creierului să perceapă culoarea din imagine cu puțin mai puțin albastru – galben. Deși nu afectează ceea ce văd ochii noștri, toate radiațiile cu raze X și gamma sunt filtrate înainte de a se apropia de pământ., Cele mai multe UV este absorbit de ozon stratosferic (peste 10km) și cele mai multe IR este absorbit de vapori de apă și alte molecule cu momente dipol non – zero. desigur, atunci când lumina soarelui trece printr-o mulțime de atmosferă, cum este cazul răsăriturilor și apusurilor de soare, chiar mai multă lumină albastră este împrăștiată și un procent mult mai mare din cea mai lungă lungime de undă (roșie) o face în ochii noștri. deci, vedeți, nu există un răspuns simplu la această întrebare, dar vestea bună este că puteți apăra aproape orice răspuns!