какой настоящий цвет солнца
Какого цвета Солнце?
Хотя солнце кажется желтым или оранжевым, на самом деле оно ослепительно белое. Из-за атмосферы Земли, Солнце выглядит желтым и меняет цвета на восходе и закате. Реальный цвет Солнца можно увидеть из космоса, потому что в космосе нет молекул, с которыми взаимодействовал бы свет.
Это, несомненно, основной источник энергии для жизни на Земле. Однако большинство людей не знает самого главного свойства Солнца; какого оно цвета?
Если вы попросите кучу людей сказать вам, какого цвета наше Солнце, то, скорее всего, они посмотрят на вас, как на дурака и скажут вам очевидный ответ: оно желтое.
Но так ли это на самом деле?
Почему Солнце выглядит желтым или оранжевым?
С нашей точки зрения, Солнце действительно выглядит желто-оранжевым, особенно вскоре после восхода и до захода солнца. Это происходит из-за атмосферы Земли.
Солнце излучает широкий диапазон частот света. В верхней части атмосферы Земли, солнечный свет состоит из почти 50% инфракрасного света, 40% видимого света, и 10% ультрафиолетового света. Атмосфера отфильтровывает более 70% солнечного ультрафиолета, особенно на самых коротких длинах волн.
Фотоны в нижнем конце спектра (желтый, оранжевый, красный) рассеиваются не так легко, в то время как более высокий конец спектра (фиолетовый, индиго и синий) с большей вероятностью рассеивается.
Также было замечено, что Солнце излучает больше фотонов в зеленом сегменте спектра, чем любой другой.
В полдень короткие волны (синий свет) ударяют по молекулам воздуха в верхних слоях атмосферы и многократно рассеиваются, прежде чем попасть в глаза. Этот эффект рассеяния также придает небу голубой цвет.
Ближе к горизонту солнце кажется оранжевым
Однако на восходе и закате солнце находится ближе к горизонту, а это означает, что свет проходит через большее количество атмосферных молекул. При увеличении атмосферы синие фотоны рассеиваются еще больше, оставляя только низкоэнергетический желтый, красный и оранжевый свет.
А когда в воздухе появляется пыль и дым, это усиливает эффект рассеяния, придавая Солнцу более красноватый вид.
Фактический цвет нашего солнца
Если вы посмотрите на Солнце с Луны или с Международной космической станции (МКС), вы увидите его истинный цвет. Поскольку в космосе нет атмосферы, свету не с чем взаимодействовать. Поэтому из космоса Солнце выглядит блестяще белым, с индексом цветового пространства CIE (0.3, 0.3).
Изображение Солнца, сделанное с МКС
Цвет также указывает на температуру звезды. Наше Солнце, например, имеет температуру поверхности около 5505°C и среднюю яркость около 1,88 гига Канделы на квадратный метр.
Более холодные звезды кажутся краснее других. Бетельгейзе, одна из самых ярких звезд на ночном небе, разбухла и остыла, превратившись в красного сверхгиганта. Ее температура колеблется от 3000°C до 3400°C.
Горячие звезды выглядят синими. Риггл, например, кажется невооруженным глазом одной сине-белой звездой, и она может достигать температуры выше 11 000°C.
Ложные цветные изображения
Если наше Солнце на самом деле белое и его видимые выходные пики зеленого цвета, то почему некоторые солнечные изображения являются голубыми, зелеными, оранжевыми или красными?
На самом деле, человеческие глаза могут обнаружить только небольшой сегмент электромагнитного спектра, и этот сегмент называется видимым светом. Ультрафиолетовые и инфракрасные лучи имеют меньшую и большую длину волны, чем видимый свет, соответственно.
Изображение Солнца, снятое в экстремальных ультрафиолетовых лучах
Астрономические приборы, такие как солнечная и Гелиосферная обсерватории, фиксируют данные Солнца в ультрафиолетовых и инфракрасных лучах. Изображения, полученные из таких данных, должны быть окрашены так, чтобы наши глаза могли их видеть. Таким образом, ученые используют уникальные цвета (например, неоновый зеленый или ярко-красный), чтобы представить невидимые версии Солнца.
Чтобы сделать изображения более похожими на то, чего ожидают люди, ученые часто раскрашивают реальные изображения Солнца, снятые в видимом белом свете.
Солнце фиксируется в видимом белом свете, а затем кодируется цветом, чтобы оно выглядело оранжевым
Какого цвета Солнце на самом деле?
Казалось бы, вопрос, какого цвета Солнце, совсем глупый. Все знают, что оно жёлтое. Таким мы видим его на небе, так его изображают на разных картинках и схемах, да и на фотографиях видно. Но на самом деле всё сложнее, чем кажется. Какого цвета Солнце на самом деле?
Солнце жёлтое?
Солнце относится к классу жёлтых карликов спектрального класса G2V. К этому типу относятся звезды с температурой поверхности в пределах 5000 – 6000 К и имеющие размеры и массу, сравнимые с солнечными. Жёлтые карлики всегда изображают жёлтыми, красные – красными и т.д.
Если посмотреть на небо, когда Солнце не слишком высоко и не очень яркое, отчётливо видно, что оно жёлтое. Даже дети подсознательно это замечают и рисуют его именно жёлтым карандашом.
С этой точки зрения Солнце – жёлтое. Ведь не доверять собственным глазам кажется глупым, тем более, в этом легко убедиться лично.
Солнце белое?
Если пропустить солнечный свет через призму, он разложится на спектр, и мы увидим области разного цвета. То есть, солнечный свет состоит из электромагнитных волн всего видимого спектра, а свет мы воспринимаем именно как электромагнитные волны с разной длиной волны. Стеклянная призма преломляет их по-разному, поэтому видно их разделение. Вы знаете это из курса школьного физики.
В солнечном свете есть электромагнитные волны всего видимого спектра, от фиолетовых до красных. Все вместе они дают белый свет. На снимках, сделанных в космосе, когда Солнце попадает в кадр, видно, что оно именно белого цвета.
Да и как иначе, если оно излучает в самых разных диапазонах, и видимый свет – лишь малая часть излучения. Притом доля желтого света в нём не больше, чем других. При температуре поверхности в 5800 К Солнце и должно быть белым.
Солнце зелёное?
Хотя Солнце и излучает в самых разных диапазонах, отчего в сумме получается белый свет, но излучения с длиной волны в 500 нм получается больше в общей сумме, а это зелёный свет. Поэтому среди всех цветов зелёный должен преобладать, и мы должны видеть Солнце в зелёном оттенке.
Думаете, это совсем глупость? На самом деле зелёный цвет Солнца можно видеть. Вы наверняка слышали про «зелёный луч», который можно иногда видеть на закате, перед тем, как Солнце скроется за горизонтом. Это явление можно увидеть в любом месте, но чаще встречается на море. Есть роман «Зелёный луч», и много фотографий, вот одна из них:
Иногда на закате Солнце бросает зелёный луч.
Иногда небо и в самом деле становится зелёным.
Какого цвета Солнце на самом деле
Так можно совсем запутаться – видим Солнце желтым или зелёным, а в космосе оно выглядит белым. Где правда и какого цвета Солнце на самом деле? Ответ прост – Солнце белое, именно потому что излучает во всём видимом спектре. То, что зеленого чуть больше, особой роли не играет и не заметно в обычных условиях.
Но почему мы видим Солнце желтым? Потому что мы находимся на планете Земля, под слоем атмосферы, и смотрим через неё. Атмосфера рассеивает фиолетовую и синюю часть спектра, поэтому небо голубое, а цвет Солнца выглядит более жёлтым, так как красная часть спектра в атмосфере рассеивается хуже. А к ней близко находится и оранжевая и желтая часть.
На закате Солнце выглядит и вовсе красным, потому что лишь излучение с большей длиной волны может пробиться через толстый слой атмосферы. Ведь, когда Солнце низко над горизонтом, свет от него к нам идет не сверху, где воздушная прослойка тоньше, а под углом, и преодолевает толстый слой воздуха.
Причём воздух этот вовсе не так чист, как кажется – в нём много пыли, водяных паров и прочих включений. Поэтому, чем толще воздушная прослойка, тем сильнее она поглощает и преломляет свет. И Солнце на закате выглядит красным и не очень ярким – иногда на него даже можно спокойно смотреть.
Иногда условия преломления складываются идеально, и Солнце может выглядеть зелёным – испустить тот самый зелёный луч. Длится это недолго и бывает нечасто.
Зеленая часть спектра, хотя доля её в общем излучении Солнца велика, также рассеивается в атмосфере, придавая небу не чисто синий цвет, а с уклоном к зелёному. Мы не видим его зелёным лишь потому, что воспринимаем не отдельные цвета, а всю сине-зелёную часть спектра, где синий и фиолетовый в сумме преобладают. И когда мы смотрим на дневное небо, работают колбочки сетчатки глаза, восприимчивые и к синему, и к зелёному, и к жёлтому цвету. И небо выглядит голубым.
А настоящий цвет Солнца – белый. Именно таким оно и выглядит, если на него смотреть из космоса, где атмосфера не мешает. В пустыне белый цвет Солнца тоже хорошо виден — воздух там сухой, в нём мало водяных паров, поэтому преломление и искажение света происходит не так сильно.
В пустынной местности Солнце белое.
На рисунках и схемах его намеренно изображают жёлтым, так привычно. На фотографиях, сделанных в телескоп через фильтр, оно выглядит жёлтым по той же причине, что и без телескопа – из-за влияния атмосферы. К тому же, часто фотографии делают с применением различных цветных фильтров, чтобы повысить контраст и выделить детали.
Какого цвета Солнце на самом деле?
Хотя Солнце часто кажется желтым и меняет цвет на восходе и закате, на самом деле оно белое. Рассеивание длины световых волн атмосферой Земли меняет внешний вид Солнца.
Какой настоящий цвет Солнце?
Возможно, вы не перестаете спрашивать себя, каков на самом деле цвет Солнца, и вы будете удивлены, узнав, что он белый. Мы можем объяснить тот факт, что Солнце выглядит желтым для нас из-за атмосферы Земли, которая рассеивает свет в коротковолновых синем и фиолетовом диапазонах. С другой стороны, атмосфера Земли не может с той же легкостью рассеивать длинные волны в желтом, оранжевом и красном диапазонах. Оставшиеся волны, которые не были рассеяны атмосферой – это то, что мы видим. В этом отношении, когда мы видим их невооруженным глазом, Солнце кажется нам желтым, но это заблуждение.
Восприятие против реальности
Если смотреть на Солнце через космическое пространство, то оно будет выглядеть блестяще белым. Это связано с тем, что при взгляде из космоса свет, испускаемый Солнцем, не рассеивается земной атмосферой.
Свет, излучаемый Солнцем, на самом деле белый, состоящий из всех возможных частот видимого света. Когда мы используем призму, солнечный свет может быть разбит на все цвета радуги: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, голубой и фиолетовый. Каждый цвет радуги имеет разную длину волны, причем красный свет имеет наибольшую длину волны, а синий – наименьшую.
Атмосфера Земли также является причиной того, что в течение дня небо кажется голубым, а ночью черным. Если Солнце высоко в небе, более короткие волны, то есть синие, проходя через молекулы воздуха в верхних слоях атмосферы, отскакивают и рассеиваются, тем самым придавая небу характерный голубой вид между восходом и закатом.
Близость Солнца к горизонту Земли
Когда Солнце находится в непосредственной близости от горизонта Земли, большая часть синего света рассеивается земной атмосферой. Благодаря этому, Солнце приобретает красноватый вид при восходе и закате, окрашивая небо в красноватые или оранжевые цвета. Это связано с тем, что его коротковолновые цвета зеленого, синего и фиолетового диапазонов рассеиваются земной атмосферой. Мы привыкли, что цвет Солнца желтый, и даже астрономы укрепили это заблуждение в своих иллюстрациях, окрашивая Солнце в желтый цвет, который, по сути, является белым цветом.
Белое или зелёное: Российский учёный поставил точку в споре о цвете Солнца
Исследователь предлагает учитывать как особенности излучения светила, так и ограничения, которые есть у человеческого глаза.
Солнце излучает бирюзово-зелёный спектр, а уже человеческий глаз и обработка сигнала мозгом преобразуют цвет в белый. Такое объяснение дал младший научный сотрудник отдела физики космической плазмы Института космических исследований РАН Андрей Малыхин. Так он прокомментировал дискуссию, развёрнутую вокруг статьи британского астронома: какое же Солнце на самом деле — белое или зелёное? Российский учёный объяснил, что в физике звёзды вообще считаются абсолютно чёрными телами.
«Другими словами, если вы подсветите Солнце фонариком, то оно ничего не отразит вам обратно, вы его не увидите», — сказал учёный в интервью РИА «Новости».
Ещё более доходчиво он объяснил, что свечение от звёзд идёт из-за температуры поверхности: точно так же, как светится раскалённое жало паяльника, кочерга или гвоздь. При этом, уточнил Малыхин, для каждой температуры характерно излучение на своей длине волны. Свет красного карлика (малые и относительно холодные звёзды) будет соответствовать 3000 градусов Кельвина, а Солнца — 5500.
«Обобщая всё это, мы видим следующее: максимум излучения Солнца, согласно закону Вина, наблюдается на длине волны 501 нанометр. Такой цвет можно назвать зелёным или бирюзовым. К зелёному можно отнести диапазон от 500 до 570 нанометров. И вот мы и получаем наш громкий заголовок — Солнце зелёное», — сказал Малыхин.
Однако учёный всё же считает, что торопиться с выводами не стоит. Цветом обозначается восприятие человеком определённого электромагнитного излучения. Глаза ограничены в широте восприятия цвета тремя типами фоторецепторов. Учитывая особенность восприятия наших органов зрения, излучение Солнца почти равномерно их засвечивает. Наш мозг это корректирует и говорит, что каждого цвета примерно одинаковое количество, и мы видим в итоге белый цвет. «О чём и говорится в исходной статье британского учёного», — заключает младший научный сотрудник.
Цвет Солнца
На вопрос, какого цвета Солнце, мы знаем ответ с раннего детства. Его непременно рисовали в виде круга с лучами желтым или оранжевым карандашом. Но на самом деле, главное светило на нашем небосклоне выглядит по-разному в течение суток. А зонды, приблизившиеся к нему на максимально близкое расстояние, запечатлели абсолютно иной цвет Солнца. Так какой же окрас имеет главная звезда нашей системы? С чем связано изменение его цвета при наблюдениях с Земли?
Наблюдаем из космоса
Рассматривать светило без защиты для глаз, даже находясь на Земле, — дело опасное. Яркий солнечный свет может привести к ожогу роговицы. Поэтому простым наблюдателям очень сложно сказать, какого цвета Солнце на самом деле. Но снимки из космоса однозначно отвечают, что наша звезда белая.
Из курса физики известно, что, как такового, белого цвета не бывает. Это результат смешения всех оттенков спектра от красного до фиолетового. Светимость белым светом обусловлена эффективной цветовой температурой Солнца, составляющей 5780 кельвинов.
Почему же Солнце желтого цвета на Земле? Атмосфера нашей планеты сильно рассеивает звездные лучи. Кроме того, воздушная оболочка поглощает коротковолновое излучение (фиолетовый, синий, голубой и зеленый оттенки спектра) и перед нами светило предстает в желто-оранжевом окрасе. Интенсивно красной звезда становится на закате и в период рассвета, когда ее свет сильнее преломляется в атмосфере. Также чем сильней загрязнена атмосфера, тем краснее будет казаться солнечный круг. Бело-голубой оттенок он может принять в безоблачную погоду, находясь в самом зените.
Свет других звезд
Мы уже узнали, что настоящий цвет Солнца – белый. И в этом главную роль играет температура его поверхности. Оказывается, чем ниже цветовая температура, тем краснее будет выглядеть светило. Примером тому служат красный карлики и гиганты. Первые имеют массу в десятки раз меньшую, чем солнечная, а их температура не превышает 3500 кельвинов. Это самые холодные звезды Вселенной.
С красными гигантами ситуация обстоит иначе. Это светила, чья масса и диаметр превышают солнечные параметры. Но их поверхностная температура стала меньше из-за полного сгорания внутренних запасов водородного топлива. Расширяясь, они сжигают окружающий их гелий и становятся холодней.
Звезды, имеющие температуру выше 6000 кельвинов, уходят в сине-голубую часть спектра. Самые горячие – голубые сверхгиганты – могут разогреваться до 50-60 тысяч кельвинов. Их светимость превышает светимость желтых карликов в десятки тысяч раз. К этому спектральному классу относятся Ригель, Гамма Парусов, Тау Большого Пса, Дзета Кормы.
Белым светом Солнце будет светить не всегда. Растрачивая запасы водорода в ядре оно превратится в красного гиганта, а после его взрыва вновь станет белым. При этом размеры его сократятся в сотню раз. Так оно будет сиять еще долго, постепенно остывая, и через миллиарды лет станет окончательно черным.