外星世界真的和地球完全不一样,你在地球上可能一辈子都看不到蓝色的晚霞,但这样的画面就真实地上演于火星上。
今年7月4日的时候,美国宇航局的毅力号火星车拍摄了一张火星日落的画面,当时正值日薄西山,太阳已经有一小部分落到了地平线以下。残留在地平线上的部分,大部分呈暗白色,周围是一圈蓝绿色的光晕,旁边的天空则呈现出冷蓝色,和地球上的日落完全是不一样的风采。
明明是同一个太阳所照射出来的晚霞,为何两颗行星上看到的颜色是不一样的呢?想要回答这个问题,首先我们要知道太阳到底是什么颜色的。
在大家的印象中,太阳应该是红色的,但这只是我们在地球上看到的效果。实际上,如果你在太空中看太阳,其实是白色的,因为太阳能够在电磁波的各个波段释放出辐射,而所有的可见光叠加在一起就是白色了。
既然白色是各种可见光叠加在一起的结果,那就可以进行分解。当太阳光照射到地球大气层的时候,就会与地球大气中的氮、氧以及其他微粒相互作用,发生瑞利散射(又叫分子散射)。其中蓝色光波长比较长,瑞利散射的效果最强,因此能够弥散到整个天空,于是天空就成蓝色的了。
不过,要是蓝色全部被散射掉了,我们不是应该看不到蓝色吗?
这么想是没有错的,正因如此,当太阳处在地平线附近,也就是清晨或傍晚时,阳光需要横着穿越大气层照射到我们的眼中,这个穿越距离长得多。在这两个时刻,我们看到的太阳光就基本上把蓝光、紫光散射殆尽了,所以我们看到的朝霞或晚霞都是红色的。
但是在火星上,情况就完全不同了。首先,火星距离太阳比地球远,这里能接收的太阳光不到地球的一半。其次,火星的大气层也非常稀薄,只有地球的1%左右。在这个稀薄的大气中,二氧化碳占据了绝对的主导地位,氮气和氧气都非常少。火星大气中的尘埃也和地球完全不同,富含铁元素。这种种因素,都造就了一个和地球迥然不同的天空。
得克萨斯A&M大学的大气科学家Mark Lemmon解释说:火星的尘埃非常细小,因此蓝色光穿透大气层的效率要更高一些。相比之下,反而是红光和黄光被散射到了四面八方,这就导致火星傍晚的太阳周围是我们看到的冷蓝色,而其他大部分天空是黄色或橙色。
美国的这些火星车拍摄火星日落并不仅仅是为了欣赏异域风景,还在于其科研价值。随着太阳落山,火星的天空渐渐暗了下来。但太阳又没完全落下,依然能照亮尘埃和云层,它们在黑暗的背景下就更加显眼,可以帮助天文学家了解火星的大气状况和云层的变化。不过,这些画面还是让普通人看到了其他星球上的环境和天空,是一种别样的美。
这又是一种良性循环,随着人类对火星越来越了解,登陆火星的日子也越来越近,然后在未来的某一天,人类终将踏上这颗行星,亲眼目睹那片晚霞。