每当我凝视月亮,我就觉得自己仿佛搭上了时光机,似乎回到了那弥足珍贵的时刻,沉浸在一片宁静的海洋中,一颗蓝色的星球在黑暗的太空中闪烁着。——巴兹·奥尔德林 在太空中看,火星是红色的、月球是灰白的、土星是金黄的、太阳是白炽的......而我们的地球,无论从深空的哪个角度观看,她都是神秘的蓝色。 当然,地球并不是完全的蓝色。云层反射了白色的太阳光,使观测者看到的是白色,地球南北极的冰层呈现出白色也是同样的原理。类似的,从深空观测,陆地根据不同的季节、植被和地形,会呈现为棕色或绿色。 而地球的海洋,根据其深浅度,会呈现出不同程度的蓝色。仔细观察下图,你会发现,离陆地比较近的浅海比起大洋中心的深海,其呈现出的蓝色更淡、更青。 你可能听说过这么一种说法:大海是蓝色的,因为天空是蓝色的,而大海倒影了天空。恩,天空确实是蓝色的,因为我们的大气层散射蓝光(波长较短)的能力强于红光(波长较长)。 这也就为什么:
但是,大海是蓝色的原因如果真的只是因为海洋反射天空,那我们就不可能看到随着海洋深度的变化,其蓝色的深浅也发生变化。 事实上,海洋由无数的水分子组成,而水分子像其他所有的分子一样,会优先吸收某些波长的光。对水分子来说,红外线、紫外线和红光最容易被其吸收。这也就意味着,只要你稍微潜入一定的深度,你就不会体验到太阳太多的温度,你也不会受到紫外线的侵害,你看到的将是一片蓝色,这都是因为红光都被吸收了。 再往下潜,橙色开始完全消失,接着黄色、绿色、紫色也完全消失,直到你下潜到几公里的深海,蓝色最终也会开始消失。 这也是为什么深海,呈现的是一片深深的暗蓝色。因为其他所有波长的光都被吸收了,只有深蓝色的光没被吸收而被反射回宇宙的可能性最大。如果整个地球都是海洋,那么仅仅只有11%的可见光会被反射回太空,海洋确实是吸收阳光的能手。 由于我们的地球70%是海洋,而且大多数是深海,所以我们的地球在太空中看来呈现出蓝色就是理所当然的了。 另外,天王星和海王星主要由氢、氦和甲烷组成,而一定浓度的甲烷,更利于红光的吸收和蓝光的散射,氢、氦则对所有波长的可见光几乎没什么影响,因此他们颜色看起来就和我们的天空一般了。 天王星 海王星 而对于我们的地球来说,大气层是很稀薄的,它并不能真正主导地球的颜色。真正导致地球在太空中呈现蓝色的是海洋,就算你把大气层去掉,地球看起来也还是蓝色的。 编译/小三 欢迎关注同名微信公众号“三体迷”! |
|