אחת השאלות שבני האדם שאלו את עצמנו במהלך ההיסטוריה היא באיזה צבע השמש. וזה שכאשר אנו מתבוננים בשמים אנו בקושי יכולים לפקוח את עינינו בשל הבהירות הגדולה שמציעה שמש המלך. תמיד חשבו שגם בגלל התאורה וגם בגלל המעט שניתן לראות, השמש צהובה. עם זאת, האם זה באמת כך?
במאמר זה אנו הולכים לספר לכם מה צבע השמש וכיצד הצליחו מדענים לגלות אותה.
האם השמש צהובה?
כשמישהו מבקש ממך לצייר שמש, רוב הסיכויים שאתה לא תהסס להשתמש בצהוב. או אפילו, כדי להוסיף קצת צבע, לשפר אותו עם קצת כתום או אדום. במבט למעלה לשמיים, מה שאנו רואים הוא כדור זהוב זוהר, שעשוי להיות קצת יותר אדום עם רדת הלילה. עם זאת, זוהי רק השפעה משולבת של העיניים והאינטראקציה של האטמוספרה על הקרקע. למעשה, השמש אינה צהובה, לא אדומה ולא כתומה.
למעשה, השמש, כמו כל הכוכבים הפולטים אור ואנרגיה, פולטת חלקיקי אור על פני כל הספקטרום הנראה, המכונים פוטונים. כלומר, אם נשתמש בפריזמה כדי להפריד את אור השמש, נמצא אותו מחולק לאדום, כתום, צהוב, ירוק, כחול, סגול: כל הצבעים הנראים לעין האנושית.
למעשה, קשתות בענן הן הוכחה מצוינת לכך. אור השמש עובר באטמוספירה ביום גשום ומתיישב באמצע טיפת הגשם, שם הוא מתעקם כשהוא בא במגע עם טיפת הגשם, בדומה שטיפה היא פריזמה. התוצאה היא הפרדה של האור הקומפקטי הזה לכל הצבעים המרכיבים אותו: צבעי הקשת.
אז, האם ניתן לומר שהשמש היא ססגונית? התשובה היא לא. כמו כן, השמש למעשה פולטת את כל הצבעים הללו בבת אחת, ולכן הצבע האופייני לה הוא תערובת של כולם: לבן. דוגמה לכך היא העננים, אותם אנו רואים כלבנים עקב החזרת אור השמש. אם השמש היא ססגונית, אך צבעה אינו משתנה לאחד, נראה עננים בצבעים רבים ושונים.
באיזה צבע השמש
כמו רוב האפקטים האופטיים, הצבע הצהוב שנלכד מכדור הארץ נובע מהאטמוספירה של כדור הארץ. בשכבת גז זו המקיפה את כדור הארץ יש מספר רב של חלקיקים מפוזרים שיכולים להפריע להתפשטות הפוטונים, לשנות את מסלוליהם ולפזר אותם.
הצבעים השונים הקיימים בספקטרום שונים זה מזה באורכי הגל שלהם. לפיכך, אדום יהיה הצבע בעל אורך הגל הארוך ביותר, והוא מתקצר ככל שאנו נעים לאורך הקו הספקטרלי לעבר כתום, צהוב, ירוק וכו', עד לסגול, אשר הוא זה עם אורך הגל הקצר ביותר. עם זאת, מחקר הראה שחלקיקים בעלי אורכי גל קטנים יותר נוטים להיות רגישים יותר להפרעות מחלקיקים אחרים, מה שמשנה את תנועתם ושבירה שלהם.
לכן כאשר אור לבן חודר לאטמוספירה ונתקל בחלקיקים מרחפים, הצבעים בעלי אורכי הגל הקצרים יותר, כלומר סגול וכחול, "אובדים" על פני השטח. רק הארוכים שבהם: אדום, כתום וצהוב, החומרים הידועים כמעניקים צבע לשמש. למעשה, אם היינו עוזבים את האטמוספירה ויוצאים לחלל, השמש הייתה נראית לבנה כי לא יהיו חלקיקים ביניהם שיכולים לעקוף את אורכי הגל הקטנים ביותר.
ובכל זאת, באופן מפתיע, כאשר אורך הגל הארוך ביותר הוא אדום, הצבע הבולט ביותר הוא צהוב. למעשה, מסבירים המדענים, הצבע הצהוב אינו נובע רק מאורך גל צהוב מסוים, אלא הוא תערובת של כל הצבעים שניתן להשיג: אדום, צהוב, כתום ולפעמים גוונים מסוימים של ירוק.
למה זה נראה אדום יותר בשקיעה?
אז למה צבע השמש משתנה במהלך היום? מדוע הצבע צהבהב בצהריים ואדום בשקיעה? הפתרון לדילמה זו טמון בזווית שבה האור פוגע במשטח. תופעה זו ידועה באופטיקה בשם פיזור ריילי, והיא גורמת לשמש להופיע בגוונים שונים בהתאם לזווית שלה לכוכבי הלכת.
אז כשהשמש שוקעת, היא קרובה יותר לאופק, שכן כך שכדי להגיע לעין המתבונן, האור יעבור דרך חלקיקים אטמוספריים נוספים מכיוון שהוא רחוק יותר. זה מביא לכך שצבעים באורך גל נמוך הולכים לאיבוד תוך כדי תנועה, והשפעת האדום דומיננטית יותר. עם עלות השחר, השמיים הופכים אדומים עם עלות השחר, והתופעה הזו מתרחשת באותו אופן, רק שהתופעה הזו בהירה יותר כי הכוכבים מופיעים.
שמש בצבע ירוק
בשנים האחרונות, ציוד מודרני לחקר החלל אפשר לנצל את הספקטרום המוגדר היטב הנפלט מאור השמש. כתוצאה מכך, על ידי יצירת גרפים מפורטים עם הנתונים שנאספו, נמצא שיש שיא קטן בפליטת התואם לאורך הגל הירוק.
למרות שהוא בלתי נראה לעין האנושית, אפילו בחלל, נראה שיש עוצמה גדולה יותר בפליטת הצבע הרביעי, שכן הפליטה נמשכת בכל הספקטרום והתוצאה עדיין לבנה. המדענים הוסיפו כי עובדה זו עשויה לנבוע מתזמון וגילו של הכוכב, ובמהלך השנים הפליטה הזו עלולה להצטמצם ולעלות שוב מבלי להשפיע על אופן קבלת האור בכדור הארץ.
עם זאת, לפי האסטרונום גונזלו טנקרדי, קו נימוק זה הוא הסביר ביותר מכיוון שהוא נותן אמון בהסבר הגוון הצהוב של השמש. זה שכאשר החלקיקים האטמוספריים "מחסלים" את אלה בעלי אורך קטן יותר, השילוב של אותם חלקיקים שמגיעים מייצר את הצבע הצהוב הנצפה. גם מעליו, אם עוצמת הירוק גבוהה יותר, הצהוב ישלוט. במילותיו של המדען עצמו: "אם ספקטרום השמש היה ממופה, זה היה נראה כמו הר גדול, כשהפסגות מתאימות לאזורים הירוקים. אם תסיר את החלק הכחול של ההר הזה ואת הגלים הקצרים יותר, הפסגות יצהבו".
אני מקווה שבעזרת המידע הזה תוכלו ללמוד עוד על צבע השמש וכיצד הצלחתם לגלות אותה.