Οι περισσότεροι από εμάς μεγαλώσαμε ζωγραφίζοντας τον Ήλιο ως έναν κίτρινο κύκλο με γραμμές να ξεκινούν από τα πλάγια. Το ίδιο κάνουν και οι εφαρμογές πρόγνωσης καιρού - ωστόσο, αυτό το γνώριμο χρώμα δεν λέει ολόκληρη την ιστορία
Όταν παρατηρείται από το διάστημα, πάνω από τον αέρα που περιβάλλει τη Γη, ο Ήλιος φαίνεται λευκός επειδή το φως του περιέχει όλα τα ορατά χρώματα αναμεμειγμένα μαζί.
Η κιτρινωπή απόχρωση που βλέπουμε από το έδαφος είναι κυρίως ένα τέχνασμα της ατμόσφαιρας.
Το χρώμα που μάθαμε
Ο κίτρινος Ήλιος βρίσκεται παντού επειδή είναι απλός και εύκολα αναγνωρίσιμος. Ξεχωρίζει σε ένα γαλάζιο φόντο και ταιριάζει με αυτό που βλέπουν πολλοί άνθρωποι όταν βρίσκεται χαμηλά στον ουρανό.
Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν επίσης τον όρο «κίτρινος νάνος» για άστρα όπως ο Ήλιος, κάτι που μπορεί να κάνει την ιδέα να φαίνεται επίσημη.
Στην πραγματικότητα, αυτή η ονομασία περιγράφει τη θέση του Ήλιου μεταξύ των άστρων και όχι το χρώμα που θα έβλεπε ένας αστροναύτης από το διάστημα.
Αυτή η διαφορά έχει σημασία. Ο Ήλιος ταξινομείται ως άστρο κύριας ακολουθίας τύπου G2 V και η ορατή επιφάνειά του έχει θερμοκρασία περίπου 10.000 βαθμών Φαρενάιτ, σύμφωνα με τη NASA.
Αυτή είναι πραγματική επιστημονική πληροφορία, αλλά το «κίτρινος» αποτελεί περισσότερο μια σύγκριση με θερμότερα γαλαζωπά άστρα και ψυχρότερα πορτοκαλοκόκκινα άστρα.
Γιατί το διάστημα αλλάζει την εικόνα
Πώς θα έμοιαζε λοιπόν ο Ήλιος χωρίς τον αέρα της Γης να παρεμβάλλεται; Λευκός. Όχι λευκός όπως το χαρτί υπό απαλό εσωτερικό φωτισμό, αλλά μια εκτυφλωτική λευκή λάμψη που περιλαμβάνει όλα τα ορατά χρώματα ταυτόχρονα.
Το Scientific Visualization Studio της NASA εξηγεί ότι ο Ήλιος φαίνεται λευκός στις συνηθισμένες φωτογραφίες επειδή εκπέμπει όλα τα χρώματα που μπορούν να αντιληφθούν τα μάτια μας μαζί.
Τα διαστημικά παρατηρητήρια μπορεί να παρουσιάζουν τον Ήλιο σε χρυσό, κόκκινο, μπλε ή πράσινο χρώμα, όμως αυτές οι αποχρώσεις συχνά προέρχονται από φίλτρα που χρησιμοποιούνται για να αναδείξουν διαφορετικά είδη ηλιακής δραστηριότητας.
Γι’ αυτό πολλές εικόνες του Ήλιου μπορεί να προκαλούν σύγχυση. Ένας πύρινος πορτοκαλί Ήλιος σε μια επιστημονική σελίδα μπορεί να είναι χρήσιμος, εντυπωσιακός και ακριβής για ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος, αλλά δεν απεικονίζει πάντοτε αυτό που θα έβλεπε το ανθρώπινο μάτι.
Η ατμόσφαιρα παρεμβαίνει
Η ανατροπή αρχίζει όταν το ηλιακό φως εισέρχεται στην ατμόσφαιρα της Γης. Ο αέρας δεν είναι κενός. Είναι γεμάτος από μικροσκοπικά μόρια, κυρίως άζωτο και οξυγόνο, τα οποία επηρεάζουν το ηλιακό φως με πολύ συγκεκριμένο τρόπο.
Τα μικρότερα μπλε και ιώδη μήκη κύματος του φωτός σκεδάζονται πιο εύκολα από τα μεγαλύτερα κόκκινα και πορτοκαλί μήκη κύματος. Αυτό το σκεδαζόμενο μπλε φως διαχέεται σε ολόκληρο τον ουρανό, γι’ αυτό και μια καθαρή ημέρα φαίνεται μπλε αντί για σκοτεινή.
Το NASA Space Place περιγράφει αυτή τη διαδικασία ως τη σκέδαση του ηλιακού φωτός προς όλες τις κατευθύνσεις από τα αέρια και τα σωματίδια της ατμόσφαιρας.
Και τι συμβαίνει με τη δέσμη φωτός που έρχεται απευθείας από τον Ήλιο; Μέρος του μπλε φωτός έχει αφαιρεθεί και έχει διασκορπιστεί στον ουρανό.
Έτσι, το φως που φτάνει στα μάτια μας απευθείας από τον Ήλιο φαίνεται λίγο πιο θερμό, πιο κίτρινο από ό,τι είναι στην πραγματικότητα.
Ένα φαινόμενο, δύο χρώματα
Αυτή η διαδικασία έχει όνομα. Ονομάζεται σκέδαση Rayleigh, από τον Βρετανό φυσικό John William Strutt, τρίτο Βαρόνο Rayleigh, του οποίου το ευρύτερο έργο περιλάμβανε τη σκέδαση του φωτός και ο οποίος τιμήθηκε με το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1904 για έρευνες σχετικές με τα αέρια και το αργό.
Το βασικό σημείο είναι απλό. Ο γαλάζιος ουρανός και ο φαινομενικά κίτρινος Ήλιος δεν είναι δύο ξεχωριστά μυστήρια. Πρόκειται για το ίδιο ατμοσφαιρικό φαινόμενο, παρατηρούμενο από δύο διαφορετικές κατευθύνσεις.
Όταν κοιτάζετε μακριά από τον Ήλιο, βλέπετε το μπλε φως που έχει σκεδαστεί προς τα πλάγια. Όταν κοιτάζετε προς τον Ήλιο, με ασφαλή και έμμεσο τρόπο, το εναπομείναν φως φαίνεται ελαφρώς πιο κίτρινο επειδή μέρος του μπλε έχει αφαιρεθεί από την άμεση διαδρομή.
Το μεσημέρι είναι διαφορετικό
Ο Ήλιος δεν φαίνεται πάντοτε εξίσου κίτρινος. Το μεσημέρι μιας καθαρής ημέρας, όταν βρίσκεται ψηλά στον ουρανό, το φως του διανύει τη συντομότερη διαδρομή μέσα από την ατμόσφαιρα. Λιγότερος αέρας σημαίνει λιγότερη σκέδαση.
Γι’ αυτό ο Ήλιος μπορεί να φαίνεται σχεδόν λευκός στο μέσο της ημέρας, ακόμη και από το έδαφος. Το Βασιλικό Αστεροσκοπείο του Γκρίνουιτς σημειώνει ότι το λευκό φως σκεδάζεται στην ατμόσφαιρα και ότι τα μικρότερα μήκη κύματος σκεδάζονται περισσότερο, γεγονός που βοηθά επίσης να εξηγηθεί γιατί τα χρώματα του ηλιοβασιλέματος γίνονται εντονότερα όταν το ηλιακό φως διασχίζει μεγαλύτερη ποσότητα αέρα.
Αυτός είναι επίσης ο λόγος που η παρατήρηση του Ήλιου είναι επικίνδυνη ανεξάρτητα από το χρώμα με το οποίο φαίνεται. Λευκός, κίτρινος, πορτοκαλί ή κόκκινος, παραμένει το πλησιέστερο άστρο μας και όχι μια λάμπα.
Το ηλιοβασίλεμα λέει την ιστορία
Κατά την ανατολή και τη δύση του Ήλιου, το ηλιακό φως διανύει μια πολύ μεγαλύτερη λοξή διαδρομή μέσα από την ατμόσφαιρα. Μέχρι τότε, πολύ μεγαλύτερο μέρος του μπλε και ακόμη και κάποιου πρασινωπού φωτός έχει σκεδαστεί έξω από την άμεση δέσμη.
Αυτό που απομένει φτάνει σε εμάς ως πορτοκαλί, κόκκινο και μερικές φορές βαθύ πορφυρό χρώμα. Πρόκειται για την ίδια καθημερινή φυσική διαδικασία, απλώς σε εντονότερο βαθμό, επειδή το φως πρέπει να διασχίσει περισσότερο αέρα.
Είναι σαν να παρακολουθεί κανείς την ατμόσφαιρα να φιλτράρει τον Ήλιο σε πραγματικό χρόνο. Το πρωί και το βράδυ δεν αλλάζουν τον ίδιο τον Ήλιο. Αλλάζουν τη διαδρομή που πρέπει να διανύσει το φως του πριν φτάσει στα μάτια μας.
Ένα γνώριμο λάθος
Η ιδέα ενός κίτρινου Ήλιου δεν είναι παράλογη. Από τη Γη, ειδικά κοντά στον ορίζοντα, το κίτρινο είναι συχνά αυτό που πραγματικά βλέπουν οι άνθρωποι. Τα παιδιά ζωγραφίζουν αυτό που τους διδάσκει η κουλτούρα τους και η κουλτούρα συχνά απλοποιεί τη φύση.
Η διόρθωση, ωστόσο, είναι πιο ενδιαφέρουσα από το ίδιο το λάθος. Ο Ήλιος είναι λευκός, ο ουρανός είναι μπλε και το ηλιοβασίλεμα είναι κόκκινο επειδή η ατμόσφαιρα της Γης διαχωρίζει το ηλιακό φως ανάλογα με το μήκος κύματος πριν αυτό φτάσει σε εμάς.
Στο τέλος της ημέρας, ο πλανήτης μας δεν είναι απλώς το μέρος από το οποίο βλέπουμε τον Ήλιο. Αποτελεί μέρος του ίδιου του συστήματος παρατήρησης. Ο αέρας πάνω από τα κεφάλια μας επεξεργάζεται το φως και τις περισσότερες φορές δεν το αντιλαμβανόμαστε καν.
(Οι επίσημες εξηγήσεις που χρησιμοποιήθηκαν για αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκαν στον ιστότοπο NASA Space Place)
www.worldenergynews.gr
