Et af de mest spændende spørgsmål, der følger de fleste mennesker fra en ung alder, er: Fordi himlen er blå?Denne tvivl bliver endnu mere interessant, når vi lærer, at universet er mørktog også når vi ser, at i skumringen skifter farven, der visualiseres på himlen, til en rødlig tone.Men hvorfor sker dette?
For at besvare alle disse spørgsmål skal vi først forstå sammensætningen af farver og lys. De farver, vi ser, består af bølger. Hver farve har forskellige bølgelængder. Denne længde er afstanden mellem en kam og en anden, det vil sige mellem de højeste dele af bølgen. Jo længere bølgelængden er, desto lavere er dens strålingsenergi og omvendt.
Bølgelængden er afstanden fra en top til en anden af en elektromagnetisk bølge.
Sollyset vi ser på himlen ser hvidt ud,men faktisk er denne hvide farve dannet af foreningen af alle regnbuens farver. Dette kan ses i nedenstående figur, hvor hvidt lys passerer gennem et prisme og nedbrydes i følgende farver: rød, orange, gul, grøn, blå, indigo og violet.
Nedbrydning af hvidt sollys, når det passerer gennem et prisme
Spektret af synligt lys nedenfor viser os, at rød er farven med den længste bølgelængde. Blå, indigo og violet har de korteste bølgelængder.
Synligt lysspektrum og deres respektive bølgelængder
Når hvidt lys fra solen rammer jordens atmosfære, kommer det i kontakt med molekyler og atomdu donere. Blandt disse meget små molekyler er der hovedsageligt iltgas (O2) og nitrogengas (N2). Disse partikler reflekterer eller formerer de farver, der udgør sollys i forskellige retninger.
Men lys spreder sig mere, når det passerer gennem partikler med en diameter svarende til en tiendedel af lysets bølgelængde (farve). Da blå toner har de korteste bølgelængder, er de mere kompatible med små partikler, der udgør luften end bølgelængderne i rød, orange, gul og grøn.
Molekyler i atmosfæren diffunderer således blåt i en højere mængde end andre farver og spreder det blå til alle retninger i atmosfæren. Det er denne reflekterede farve, der når vores øjne på Jordens overflade, så vi ser på den blå himmel.
Astronauter, der ser vores himmel uden for Jorden, ser også farven reflekteres af molekylerne i atmosfæren, det vil sige at de også ser Jordens himmelblå.
Himmelens farve er blå, fordi det er den farve, der er mest spredt af partikler i atmosfæren.
Men i rummet er der ingen atmosfære, vi siger, at der er et vakuum. Da der ikke er nogen atmosfære, er solens stråler ikke spredt, og rummet er mørkt. Dette viser os, at himmelens farve afhænger af partiklerne i atmosfæren. Da atmosfærerne på andre planeter ikke er de samme som vores, har deres partikler forskellige størrelser og former og spredes derfor forskellige farver. Dette forklarer, hvorfor himlen på andre planeter har en anden farve end vores.
Solsystemets planeter har himmel med forskellige farver på grund af deres atmosfære.
Her på Jorden kan denne forekomst også visualiseres. I den følgende figur har vi for eksempel et billede af himlen på Mount Everest, det højeste bjerg på jorden. Se, at himlen der er mørkere blå. Hvorfor sker det? Fordi luftens tæthed er meget lille, og der er få molekyler, der spreder det blå. Af denne grund er himmelens farve mørkere.
Himlen oven på Mount Everest er mørkere end normalt
Der er dog et spørgsmål tilbage: Hvorfor er himlen rød i skumringen?
Når solen går ned, passerer lys gennem en meget større mængde atmosfære, inden den når vores øjne. Farver med længere bølgelængder, såsom rød og orange, er de sidste, der diffunderes og er synlige, selv efter at have passeret gennem denne større mængde atmosfære. Det blå lys, som næsten er spredt på denne måde, når atmosfæren fungerer som et filter, når næsten ikke vores øjne. På den anden side kan rødt lys, som ikke er spredt men transmitteret, visualiseres.
Også støv- og røgpartikler, der er større end luftpartikler, er mere kompatible med de røde bølgelængder. Derfor spreder disse partikler rødt mere end blåt. Resultatet er en vidunderlig udsigt, som solnedgangen vist nedenfor:
Solnedgang på stranden med rødlig himmel
Af Jennifer Fogaça
Uddannet i kemi
