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太阳到底是什么颜色的?

 姿势分子_ 2022-04-05

这个问题乍看起来,有点无厘头。大家都知道,平时抬起头来看太阳,会发现太阳是黄色的。如果是在早晨或者傍晚,还会看到太阳呈现出浓郁的红色。

不过,这是太阳真实的颜色么?

事实上,我们平时看到的太阳之所以呈现出黄色或红色,其实是太阳光透过地球大气层呈现出来的颜色,所以才会有不同的颜色。如果我们想要知道太阳的真实颜色,那就要脱离地球大气层,从太空中观测太阳。

我们知道,所谓的颜色,其实就是不同波长的电磁波。一个物体呈现出什么颜色,取决于通过它传播到人眼中的电磁波位于哪个波段。

实际上,太阳发出的光,是来自于内部的核聚变所释放的能量。这些光子传播到太阳表面,会以除伽马射线以外的各个波段的电磁波形式射入太空中。其中,太阳光谱中的峰值可以帮助我们判断其表面温度,也可以用来判断其他恒星表面的温度。根据天文学家的观测和计算,太阳表面的温度为5780开尔文,也就是大约是5500℃。

这个峰值不仅反映了恒星表面的温度,也决定了这颗恒星(或者其他物体)呈现出来的颜色。对于不同的恒星,光谱中的峰值也有所不同。通常来说,宇宙中最大、最热的一类恒星,呈现出的是蓝色,比如蓝超巨星;而最小、最冷的一类恒星,则呈现出红色,比如红矮星。在二者之间的,则依次是白色、黄色、橙色。

虽然我们的太阳被归类为黄矮星,但实际上它的光谱峰值落在绿色的波段内。那么,这是否意味着在太空中看太阳就是绿色的呢?

很遗憾,并不是。如果单纯在可见光范围内算的话,其实它在每个颜色的波长范围内发光量基本是差不多的。而且,尽管太阳光在绿色波段内确实比其他颜色稍微多了一点,但不足以在我们的视觉系统中造成决定性的影响,所以如果在太空中太阳(不太建议这样做),看到的就是白色的。

没错,太阳的真实颜色,是白色的。

在天文学上,科学家们还会在可见光以外的波段对太阳进行观测,绘制出图像来。不过,因为这些波段是肉眼不可见的,所以为了方便观察,科学家会渲染上可见的颜色,所以有时候天文图片中会有各种颜色的太阳。

那么,为何在地球表面看太阳,就变成黄色或者红色了呢?

这是因为,太阳在照射到地球大气层后,就会发生散射现象,物理学上叫做瑞利散射。地球大气层在散射蓝色波段的光线方面具有更强的能力,而不太擅长散射红色波段。这一方面导致蓝色光散射到四面八方,以至于我们看到的天空是蓝色的;另一方面残留下来的少部分蓝色光和大量的红色光交融在一起,看起来就是黄色的了。

如果是在早上或者傍晚,情况就不一样了。在这两段时间内,太阳靠近地平线,穿越大气层的厚度要比白天时更大,所以蓝色光就被散射得更加彻底,因此这两段时间内看到的太阳就是红色的了,附近的云也会因为反射太阳光而呈现红色。

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