除了沙尘天气,这些情况也能见到火星同款“蓝太阳”!

  出品:科普中国

  制作:王铮(中国科学院国家空间科学中心)

  监制:中国科学院计算机网络信息中心

  3月15日,近十年来最强的沙尘袭击北方,在北京这样的城市,早上起来隔窗一看,整个天空都是黄色的。根据报道,本轮沙尘天气已达“严重污染”级别,中国受影响范围达到五分之一的国土面积。

  幸好疫情之后大家都习惯了出门戴口罩,可以隔绝部分空气中的沙尘,重新回到室内,摘下来的口罩能看到已经微微发黄,闻一闻还带点土味儿。

  

  沙尘暴情景(来源:https://pics0.baidu.com/feed/9e3df8dcd100baa104a5cb1f57778b1ac9fc2e7c.jpeg?token=af2f1788277b49a0c05623938d5876dd&s=F609BE46CCE5F90D6DBEE0610300E01B)

  在这个昏天黑地的日子,有一些网友注意到一个神奇的自然现象——天空中的太阳似乎变成了蓝色。在北京、宁夏等地都有相关的新闻报道。

  太阳是真的变成蓝色了么?

  沙尘暴发生在地球,能让远在上亿公里之外的太阳变颜色吗?莫非沙尘蒙在了太阳上?这当然是不可能的。太阳光的颜色只取决于它自己——太阳表面相当于6千度的黑体辐射,释放出来的七色光合在一起,就是咱们熟知的白光。

  不过我们见到的太阳光,是穿过地球的大气层之后看到的。平时,空气的分子非常小,穿过的太阳光会发生散射,光线也会改变方向,这种散射叫做“瑞利散射”。因为容易散射蓝色的光(被散射的蓝色光会比红光多5.5倍),所以看上去天空是蓝色的,而太阳看上去是暖色调。

  但是,在沙尘暴的时候,沙尘的颗粒要大得多,发生的就不是瑞利散射,而是一种叫做“米氏散射”的活动。由于沙尘粒径通常大于可见光波长,波长最接近粒径的红橙光散射明显,导致我们向着太阳望过去的时候看到的红光减少,所以太阳看上去略显蓝色。

  

  沙尘之中的蓝色太阳(来源:中央气象台)

  因此,“蓝太阳”只是我们身处地球的人类,在沙尘天气下看到的太阳的样子。

  除了沙尘暴天气,这些情况也可以看见蓝色太阳?

  一场沙尘暴,让许多朋友们注意到了蓝色的太阳。其实,只要有相似的空气悬浮物,都会造成蓝色太阳的现象。

  比如,火山爆发或者森林大火期间,空气中的悬浮物增加。1950年9月,加拿大发生了一场空前规模的大火,燃烧了大片的草原和森林,浓烟、灰烬和尘埃四处飘荡,竟然被吹到了瑞士、德国和法国的上空,根据报道,这3个国家也看到了蓝色的太阳。

  2013年,海口也出现了一次蓝色的太阳。许多分析都认为,当时是飘过的云中有大量的颗粒物,影响了穿过的阳光。

  我们近邻还有一个永远看太阳是蓝色的星球——火星。火星是一个遍布砂砾的星球,沙尘暴往往可以持续几个月,空气中最不缺的就是沙尘颗粒。

  

  火星沙尘暴的艺术图(来源:https://cdn2.ettoday.net/images/57/d57221)

  需要强调的是,我们有时候也能看到科学家拍出蓝色的太阳照片,这些照片一般是用特殊仪器对我们人眼看不到的光进行成像,例如X光、极紫外射线等,科学家给图片一个假的色彩,叫做伪彩色,也就是说太阳不长这样。

  

  伪彩色下的太阳图像(来源:https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fimg03.daxues.cn%2F8682407427190799834.jpeg&refer=http%3A%2F%2Fimg03.daxues.cn&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=jpeg?sec=1618406487&t=f616084bc790605ffc43c55da56a0418)

  宇宙中有没有蓝色的“太阳”?

  太阳是宇宙中的一颗恒星,而宇宙中有数以亿计的恒星,都能释放出光和热,太阳只是其中不起眼的一个。太阳光的颜色也只取决于它自己,也就是它发出的光的成分。不过,宇宙中有没有蓝色的恒星呢?

  恒星的颜色是温度造成的。宇宙中有一种恒星叫“蓝巨星”(Blue giant),“蓝”指的是它的光是蓝色的,“巨”指的是它非常巨大。蓝巨星通常直径是太阳的5—15倍,质量是太阳的4—40倍,表面温度高于10000K,一般都具有较高的亮度,通常比太阳亮500倍以上。

  太阳有没有可能变成这种蓝巨星?科学家分析,太阳的质量较小,可能只会演化成红巨星、白矮星,不太可能演化成蓝巨星。

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