С поверхности Земли человек видит купол неба по-разному: днем он может быть голубым и чистым, туманно-молочным, серым от свинцовых туч. Ночью – непроглядно-черным или иссиня-фиолетовым, покрытым миллиардом светящихся точек-звезд.
С точки зрения сухих научных формулировок небо – это пространство над планетой, панорама, которая открывается при взгляде с ее поверхности вверх, в сторону космоса. Небо есть не только над Землей – если бы мы могли путешествовать по разным планетам, над каждой из них мы видели бы свое небо.
От чего зависит вид неба?
То, как выглядит небо в глазах человека, зависит от времени года, места, из которого ведется наблюдение, времени суток и, конечно, погоды. Для характеристики неба ночью есть специальный термин – «звездное небо», означающий совокупность всех астрономических объектов, которые видны на небе в это время суток.
Все мы знаем, что на закате или на рассвете небеса могут быть окрашены в разные оттенки сиреневого, розового, желтого. Если небо не затянуто тучами, то ночью на нем хорошо просматривается Луна, а днем – Солнце. Если же подняться вверх на самолете и взглянуть на небо словно «с другой стороны», шапки облаков снизу будут выглядеть как многослойная вата или взбитые сливки.
Поверхность Земли же из самолета может быть совсем не видно. Особенно впечатляет разница между видами «с земли» и «с воздуха» во время грозы.
Почему небо разноцветное?
Ученые объясняют это явление преломлением спектра и эффектом рассеяния света. Например, днем небо выглядит синим из-за того, что содержащиеся в воздухе частицы по-разному преломляют и рассеивают разные части спектра цветов.
Синий – коротковолновой – рассеивается в меньшей степени, чем длинноволновой красный. Поэтому наши глаза видят большое количество фиолетового и синего цветов и практически не улавливают остальные оттенки.
Совсем иная ситуация складывается на рассвете или закате. В это время суток меняется угол падения солнечных лучей на поверхность Земли – они проходят по касательной, а не по вертикали. Большая часть синих и зеленых волн спектра уходит в сторону, а свет Солнца становится красноватым, нередко – алым.
Небо и солнечный свет
Свет, исходящий от Солнца – ослепительно белый. Почему же днем мы видим небо не белым, а голубым? Из курса физики известно, что луч света можно разложить на спектр, который будет включать все цвета радуги. Части спектра, наталкиваясь на мельчайшие частички в воздухе, проходя через слои атмосферы разной плотности, ведут себя по-разному, преломляясь и меняя направление.
В итоге, на том моменте, когда части спектра должны были бы вновь объединиться в единый белый луч, какие-то из цветов «теряются». Значит, можно сделать вывод: в процессе «пути» к Земле с частями спектра что-то происходит, и до нас доходят лишь ее голубая и синяя части.
Окружающая Землю атмосфера состоит из множества газов, включая кислород, азот, аргон и многие другие. Есть в этих слоях и кристаллики льда, и мельчайшие капли воды, и крохотные частицы пыли. Именно эти условные «препятствия» и не дают остальным частям спектра, кроме синего и голубого, пробиться к Земле.
Когда молекулы газов, содержащихся в атмосфере, поглощают фотоны, молекулы получают дополнительный заряд энергии, которую отдают в виде вторичных фотонов с разной длиной волны. И эти вторичные фотоны могут быть какого угодно цвета, от фиолетового до оранжевого. Они распространяются во всех направлениях.
В свое время ученым удалось установить, что на один вторичный квант красного приходится восемь вторичных квантов синего цвета. Синий практически льется в атмосфере со всех сторон, чему способствуют атмосферные газы.
Издавна люди наделяли небо определенной магией. С небес спускались на Землю боги, на небо возносились души умерших. И даже само небо и земля в мифологии были одушевленными существами и являлись прародителями разных стихий.
Так, в древнегреческих сказаниях небо – это бог Уран, а земля – богиня Гея. У египтян небу и земле тоже дали свои имена – Нуб и Гея. В славянской мифологии по небу на грохочущей колеснице ездил пророк Илья, принося проливные дожди с грозами.
Сегодня, когда люди в своих исследованиях – в теории или на практике – могут добраться практически до любого уголка Солнечной системы, эта магия почти утрачена. Но на смену ей приходят все новые и новые загадки, которые человечеству еще предстоит разгадать.
