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火星的天空是什么颜色的

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发表于 2016-2-25 23:42:37 | 显示全部楼层 |阅读模式

众所周知,地球的天空是蓝色的,月球的天空是黑色的,那么火星的天空是什么颜色呢?有人猜测,会不会和那里的地表一样都是红色?

然而,从海盗号与探路者号火星探测器发回来的照片来看,并非如此。实际上,火星的天空通常呈现黄褐色,在清晨和黄昏的时候则稍微带有一些粉红色。

为什么会这样呢?其实,这和我们看到蓝色的地球天空是一样的道理。首先我们要明白,事物之所以会显现出各种各样的颜色,是因为阳光照射在其表面所致。白色的阳光是由多种颜色混合而成,例如赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫。太阳光照射下来时需要先穿过包裹在地球表面的厚厚大气层,大气中有着许许多多漂浮着的微小颗粒,其中既有氮气和氧气这样的气体分子,也有我们肉眼看不见的固体颗粒悬浮物。

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这是美国宇航局公布的由火星探测器“机遇号”在火星表面拍摄的高清广角图片。

英国物理学家瑞利发现,半径比光或其他电磁辐射的波长小很多的微小颗粒会对入射光束进行散射,散射光的强度与入射光波长的4次方成反比,这种散射效应在气体中最为显着。简单来讲,波长较短的蓝光比波长较长的红光更易散射。因此,当太阳光穿过地球大气层时,散射效应最明显的蓝光就会发散开来,使我们看到了蓝色的天空。

现在,让我们把目光放回到红色星球火星上来。由于火星上气压较低,因此非常容易产生尘暴,这就导致大量的尘埃长期漂浮在稀薄的大气中,并对火星大气的颜色起主导作用。根据海盗1号的探测,这些尘埃中大部分是褐铁矿,此外还有大约1%的磁铁矿。其大小不等,从小于可见光波长(0.4-0.7微米)到数十微米大的都有。

总体来看,小于可见光波长的气体微粒与尘埃并不是特别多,因此瑞利效应在火星大气中并不明显。较大直径的颗粒则适用于米氏散射理论,即其会对不同波长的光线作均匀散射,使得天空呈现出类似地球上云朵一样的白色来。不过由于这些尘埃粒子还会吸收蓝光,其最终结果就是形成了类似于黄褐色的火星天空。在清晨和黄昏时段,则由于太阳光从地平线照射过来的路径比较长,红色部分的散射效应会占据主导地位,从而使得这个时候火星上的天空看上去是粉红色或红色。这与我们在傍晚往往看到橙色的地球天空是同样的道理。

值得一提的是,在火星上部分大气尘埃含量较少的区域,那里的天空和地球上一样呈现出蓝色,并被称为“蓝霾”。假设火星上没有那么多尘暴的话,由于其稀薄的大气,则会形成类似于地球上高纬度地区那种深蓝色的天空。

之前人们一直认为火星就是红色的,但是科学家的解答显然修正了人们对火星认识方面的一些误区。随着研究的深入,我们还会了解更多关于火星的知识。


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