Mengapa matahari berwarna merah saat matahari terbenam?Fisika. Mengapa matahari berwarna merah? Mengapa langit menjadi merah saat matahari terbenam?
Setiap matahari terbit dan terbenam mengandung banyak misteri dan rahasia. Dan fakta bahwa kita memperlakukan keajaiban terbit dan terbenamnya matahari dengan santai hanya mengatakan bahwa orang jarang melihat keindahan di sekitar mereka, tetapi semakin mencari hal yang tidak diketahui.
Jika planet kita tidak berputar mengelilingi Matahari dan benar-benar datar, benda langit akan selalu berada di puncaknya dan tidak akan bergerak kemana-mana - tidak akan ada matahari terbenam, tidak ada fajar, tidak ada kehidupan. Untungnya, kita memiliki kesempatan untuk menyaksikan matahari terbit dan terbenam - dan karenanya kehidupan di planet Bumi terus berlanjut.
Ciri-ciri terjadinya fajar dan senja
Bumi tanpa lelah bergerak mengelilingi Matahari dan porosnya, dan sekali sehari (dengan pengecualian garis lintang kutub) piringan matahari muncul dan menghilang di balik cakrawala, menunjukkan awal dan akhir siang hari. Oleh karena itu, dalam ilmu astronomi, matahari terbit dan terbenam adalah saat titik puncak piringan matahari muncul atau menghilang di atas cakrawala.
Pada gilirannya, periode sebelum matahari terbit atau terbenam disebut senja: piringan matahari terletak dekat dengan cakrawala, dan oleh karena itu sebagian sinar, yang memasuki lapisan atas atmosfer, dipantulkan darinya ke permukaan bumi. Durasi senja sebelum matahari terbit atau terbenam secara langsung bergantung pada garis lintang: di kutub berlangsung dari 2 hingga 3 minggu, di zona kutub - beberapa jam, di garis lintang sedang - sekitar dua jam. Namun di garis khatulistiwa, waktu sebelum matahari terbit adalah 20 hingga 25 menit.
Saat matahari terbit dan terbenam, efek optik tertentu tercipta ketika sinar matahari menyinari permukaan bumi dan langit, mewarnainya dengan corak warna-warni. Sebelum matahari terbit, saat fajar, warnanya memiliki corak yang lebih halus, sedangkan matahari terbenam menyinari planet ini dengan sinar merah tua, merah anggur, kuning, oranye, dan sangat jarang hijau.
Matahari terbenam memiliki intensitas warna yang begitu besar karena pada siang hari permukaan bumi memanas, kelembapan menurun, kecepatan aliran udara meningkat, dan debu beterbangan ke udara. Perbedaan warna antara matahari terbit dan terbenam sangat bergantung pada daerah di mana seseorang berada dan mengamati fenomena alam yang menakjubkan tersebut.
Ciri-ciri luar dari fenomena alam yang menakjubkan
Karena matahari terbit dan terbenam dapat dikatakan sebagai dua fenomena identik yang berbeda satu sama lain dalam saturasi warna, maka gambaran matahari terbenam di cakrawala juga dapat diterapkan pada waktu sebelum matahari terbit dan kemunculannya, hanya saja sebaliknya. memesan.
Semakin rendah piringan matahari turun ke ufuk barat, semakin kurang terang dan mula-mula berubah menjadi kuning, lalu oranye, dan akhirnya merah. Langit juga berubah warna: mula-mula berwarna emas, lalu oranye, dan di tepinya - merah.
Ketika piringan matahari mendekati cakrawala, ia memperoleh warna merah tua, dan di kedua sisinya Anda dapat melihat seberkas cahaya fajar, yang warnanya dari atas ke bawah berubah dari hijau kebiruan menjadi oranye terang. Pada saat yang sama, cahaya tak berwarna terbentuk di atas fajar.
Bersamaan dengan fenomena ini, di seberang langit, muncul garis rona abu kebiruan (bayangan Bumi), di atasnya Anda dapat melihat segmen warna oranye-merah muda, Sabuk Venus - tampak di atas cakrawala pada ketinggian 10 hingga 20° dan di langit cerah terlihat di mana saja di planet kita.
Semakin jauh Matahari melampaui cakrawala, langit menjadi semakin ungu, dan ketika matahari turun empat hingga lima derajat di bawah cakrawala, warnanya menjadi paling jenuh. Setelah itu, langit berangsur-angsur menjadi merah menyala (sinar Buddha), dan dari tempat piringan matahari terbenam, garis-garis sinar cahaya membentang ke atas, berangsur-angsur memudar, setelah lenyapnya garis-garis warna merah tua yang memudar dapat terlihat di dekatnya. cakrawala.
Setelah bayangan Bumi berangsur-angsur memenuhi langit, Sabuk Venus menghilang, siluet Bulan muncul di langit, lalu bintang-bintang - dan malam tiba (senja berakhir ketika piringan matahari berada enam derajat di bawah cakrawala). Semakin lama waktu berlalu setelah Matahari meninggalkan cakrawala, suhu menjadi semakin dingin, dan pada pagi hari, sebelum matahari terbit, suhu terdingin diamati. suhu rendah. Namun semuanya berubah ketika, beberapa jam kemudian, Matahari merah mulai terbit: piringan matahari muncul di timur, malam berlalu, dan permukaan bumi mulai memanas.
Mengapa matahari berwarna merah
Matahari terbenam dan terbitnya Matahari merah telah menarik perhatian umat manusia sejak zaman kuno, dan oleh karena itu orang-orang, dengan menggunakan semua metode yang tersedia bagi mereka, mencoba menjelaskan mengapa piringan matahari, ada warna kuning, di garis cakrawala memperoleh warna kemerahan. Upaya pertama untuk menjelaskan fenomena ini adalah legenda, diikuti oleh tanda-tanda rakyat: orang yakin bahwa matahari terbenam dan terbitnya matahari merah bukanlah pertanda baik.
Misalnya, mereka yakin bahwa jika langit tetap merah dalam waktu lama setelah matahari terbit, maka hari akan menjadi sangat panas. Tanda lain mengatakan jika sebelum matahari terbit langit di sebelah timur berwarna merah, dan setelah matahari terbit warna tersebut langsung hilang maka akan turun hujan. Terbitnya Matahari merah juga menjanjikan cuaca buruk jika setelah muncul di langit langsung berubah warna menjadi kuning muda.
Terbitnya matahari merah dalam penafsiran seperti itu sulit memuaskan rasa ingin tahu manusia dalam waktu lama. Oleh karena itu, setelah ditemukannya berbagai hukum fisika, termasuk hukum Rayleigh, ditemukan bahwa warna merah Matahari dijelaskan oleh fakta bahwa Matahari, karena memiliki gelombang terpanjang, tersebar jauh lebih sedikit di atmosfer padat Bumi dibandingkan lainnya. warna.
Oleh karena itu, ketika Matahari berada di cakrawala, sinarnya meluncur di sepanjang permukaan bumi, di mana udaranya tidak hanya memiliki kepadatan tertinggi, tetapi juga kelembapan yang sangat tinggi saat ini, yang menunda dan menyerap sinar tersebut. Alhasil, hanya pancaran sinar warna merah dan oranye yang mampu menembus padatnya atmosfer dan lembab di menit-menit awal terbitnya matahari.
matahari terbit dan matahari terbenam
Meskipun banyak orang percaya bahwa di belahan bumi utara matahari terbenam paling awal terjadi pada tanggal 21 Desember, dan paling lambat pada tanggal 21 Juni, pada kenyataannya pendapat ini salah: hari-hari titik balik matahari musim dingin dan musim panas hanyalah tanggal yang menunjukkan adanya titik balik matahari terpendek atau musim panas. hari terpanjang dalam setahun.
Menariknya, semakin jauh ke utara garis lintang, semakin dekat titik balik matahari matahari terbenam terakhir pada tahun tersebut. Misalnya pada tahun 2014, pada garis lintang enam puluh dua derajat, terjadi pada tanggal 23 Juni. Namun pada garis lintang tiga puluh lima, matahari terbenam terakhir pada tahun tersebut terjadi enam hari kemudian (matahari terbit paling awal tercatat dua minggu sebelumnya, beberapa hari sebelum 21 Juni).
Tanpa kalender khusus, cukup sulit untuk menentukannya Waktu tepatnya matahari terbit dan matahari terbenam. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa ketika berputar secara seragam pada porosnya dan Matahari, Bumi bergerak tidak merata dalam orbit elips. Perlu dicatat bahwa jika planet kita bergerak mengelilingi Matahari, efek seperti itu tidak akan terlihat.
Umat manusia telah memperhatikan penyimpangan waktu seperti itu sejak lama, dan oleh karena itu sepanjang sejarah mereka, orang-orang telah mencoba mengklarifikasi sendiri masalah ini: bangunan kuno yang mereka dirikan, yang sangat mengingatkan pada observatorium, masih bertahan hingga hari ini (misalnya, Stonehenge di Inggris atau Piramida Maya di Amerika).
Selama beberapa abad terakhir, para astronom telah membuat kalender lunar dan matahari dengan mengamati langit untuk menghitung waktu terbit dan terbenamnya matahari. Saat ini, berkat jaringan virtual, setiap pengguna Internet dapat menghitung matahari terbit dan terbenam menggunakan layanan online khusus - untuk melakukan ini, cukup tunjukkan kota atau koordinat geografis (jika area yang diperlukan tidak ada di peta), serta tanggal yang diperlukan. .
Menariknya, dengan bantuan kalender seperti itu seringkali Anda tidak hanya dapat mengetahui waktu matahari terbenam atau fajar, tetapi juga periode antara awal senja dan sebelum matahari terbit, lamanya siang/malam, waktu kapan Matahari akan berada. puncaknya, dan banyak lagi.
Jika planet kita tidak berputar mengelilingi Matahari dan benar-benar datar, benda langit akan selalu berada di puncaknya dan tidak akan bergerak kemana-mana - tidak akan ada matahari terbenam, tidak ada fajar, tidak ada kehidupan. Untungnya, kita memiliki kesempatan untuk menyaksikan matahari terbit dan terbenam - dan karenanya kehidupan di planet Bumi terus berlanjut.
Bumi tanpa lelah bergerak mengelilingi Matahari dan porosnya, dan sekali sehari (dengan pengecualian garis lintang kutub) piringan matahari muncul dan menghilang di balik cakrawala, menunjukkan awal dan akhir siang hari. Oleh karena itu, dalam ilmu astronomi, matahari terbit dan terbenam adalah saat titik puncak piringan matahari muncul atau menghilang di atas cakrawala.
Pada gilirannya, periode sebelum matahari terbit atau terbenam disebut senja: piringan matahari terletak dekat dengan cakrawala, dan oleh karena itu sebagian sinar, yang memasuki lapisan atas atmosfer, dipantulkan darinya ke permukaan bumi. Durasi senja sebelum matahari terbit atau terbenam secara langsung bergantung pada garis lintang: di kutub berlangsung dari 2 hingga 3 minggu, di zona kutub - beberapa jam, di garis lintang sedang - sekitar dua jam. Namun di garis khatulistiwa, waktu sebelum matahari terbit adalah 20 hingga 25 menit.
Saat matahari terbit dan terbenam, efek optik tertentu tercipta ketika sinar matahari menyinari permukaan bumi dan langit, mewarnainya dengan corak warna-warni. Sebelum matahari terbit, saat fajar, warnanya memiliki corak yang lebih halus, sedangkan matahari terbenam menyinari planet ini dengan sinar merah tua, merah anggur, kuning, oranye, dan sangat jarang hijau.
Matahari terbenam memiliki intensitas warna yang begitu besar karena pada siang hari permukaan bumi memanas, kelembapan menurun, kecepatan aliran udara meningkat, dan debu beterbangan ke udara. Perbedaan warna antara matahari terbit dan terbenam sangat bergantung pada daerah di mana seseorang berada dan mengamati fenomena alam yang menakjubkan tersebut.
Ciri-ciri luar dari fenomena alam yang menakjubkan
Karena matahari terbit dan terbenam dapat dikatakan sebagai dua fenomena identik yang berbeda satu sama lain dalam saturasi warna, maka gambaran matahari terbenam di cakrawala juga dapat diterapkan pada waktu sebelum matahari terbit dan kemunculannya, hanya saja sebaliknya. memesan.
Semakin rendah piringan matahari turun ke ufuk barat, semakin kurang terang dan mula-mula berubah menjadi kuning, lalu oranye, dan akhirnya merah. Langit juga berubah warna: mula-mula berwarna emas, lalu oranye, dan di tepinya - merah.
Ketika piringan matahari mendekati cakrawala, ia memperoleh warna merah tua, dan di kedua sisinya Anda dapat melihat seberkas cahaya fajar, yang warnanya dari atas ke bawah berubah dari hijau kebiruan menjadi oranye terang. Pada saat yang sama, cahaya tak berwarna terbentuk di atas fajar.
Bersamaan dengan fenomena ini, di seberang langit, muncul garis rona abu kebiruan (bayangan Bumi), di atasnya Anda dapat melihat segmen warna oranye-merah muda, Sabuk Venus - tampak di atas cakrawala pada ketinggian 10 hingga 20° dan di langit cerah terlihat di mana saja di planet kita.
Semakin jauh Matahari melampaui cakrawala, langit menjadi semakin ungu, dan ketika matahari turun empat hingga lima derajat di bawah cakrawala, warnanya menjadi paling jenuh. Setelah itu, langit berangsur-angsur menjadi merah menyala (sinar Buddha), dan dari tempat piringan matahari terbenam, garis-garis sinar cahaya membentang ke atas, berangsur-angsur memudar, setelah lenyapnya garis-garis warna merah tua yang memudar dapat terlihat di dekatnya. cakrawala.
Setelah bayangan Bumi berangsur-angsur memenuhi langit, Sabuk Venus menghilang, siluet Bulan muncul di langit, lalu bintang-bintang - dan malam tiba (senja berakhir ketika piringan matahari berada enam derajat di bawah cakrawala). Semakin lama waktu berlalu setelah Matahari meninggalkan cakrawala, suhu menjadi semakin dingin, dan pada pagi hari, sebelum matahari terbit, suhu terendah diamati. Namun semuanya berubah ketika, beberapa jam kemudian, Matahari merah mulai terbit: piringan matahari muncul di timur, malam berlalu, dan permukaan bumi mulai memanas.
Mengapa matahari berwarna merah
Matahari terbenam dan terbitnya Matahari merah telah menarik perhatian umat manusia sejak zaman kuno, dan oleh karena itu orang-orang, dengan menggunakan semua metode yang tersedia bagi mereka, mencoba menjelaskan mengapa piringan matahari, yang berwarna kuning, memperoleh warna kemerahan di garis cakrawala. Upaya pertama untuk menjelaskan fenomena ini adalah legenda, diikuti oleh tanda-tanda rakyat: orang-orang yakin bahwa matahari terbenam dan terbitnya Matahari merah bukanlah pertanda baik.
Misalnya, mereka yakin bahwa jika langit tetap merah dalam waktu lama setelah matahari terbit, maka hari akan menjadi sangat panas. Tanda lain mengatakan jika sebelum matahari terbit langit di sebelah timur berwarna merah, dan setelah matahari terbit warna tersebut langsung hilang maka akan turun hujan. Terbitnya Matahari merah juga menjanjikan cuaca buruk jika setelah muncul di langit langsung berubah warna menjadi kuning muda.
Terbitnya matahari merah dalam penafsiran seperti itu sulit memuaskan rasa ingin tahu manusia dalam waktu lama. Oleh karena itu, setelah ditemukannya berbagai hukum fisika, termasuk hukum Rayleigh, ditemukan bahwa warna merah Matahari dijelaskan oleh fakta bahwa Matahari, karena memiliki gelombang terpanjang, tersebar jauh lebih sedikit di atmosfer padat Bumi dibandingkan lainnya. warna.
Oleh karena itu, ketika Matahari berada di cakrawala, sinarnya meluncur di sepanjang permukaan bumi, di mana udaranya tidak hanya memiliki kepadatan tertinggi, tetapi juga kelembapan yang sangat tinggi saat ini, yang menunda dan menyerap sinar tersebut. Alhasil, hanya pancaran sinar warna merah dan oranye yang mampu menembus padatnya atmosfer dan lembab di menit-menit awal terbitnya matahari.
matahari terbit dan matahari terbenam
Meskipun banyak orang percaya bahwa di belahan bumi utara matahari terbenam paling awal terjadi pada tanggal 21 Desember, dan paling lambat pada tanggal 21 Juni, pada kenyataannya pendapat ini salah: hari-hari titik balik matahari musim dingin dan musim panas hanyalah tanggal yang menunjukkan adanya titik balik matahari terpendek atau musim panas. hari terpanjang dalam setahun.
Menariknya, semakin jauh ke utara garis lintang, semakin dekat titik balik matahari matahari terbenam terakhir pada tahun tersebut. Misalnya pada tahun 2014, pada garis lintang enam puluh dua derajat, terjadi pada tanggal 23 Juni. Namun pada garis lintang tiga puluh lima, matahari terbenam terakhir pada tahun tersebut terjadi enam hari kemudian (matahari terbit paling awal tercatat dua minggu sebelumnya, beberapa hari sebelum 21 Juni).
Tanpa adanya kalender khusus, cukup sulit menentukan waktu pasti terbit dan terbenamnya matahari. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa ketika berputar secara seragam pada porosnya dan Matahari, Bumi bergerak tidak merata dalam orbit elips. Perlu dicatat bahwa jika planet kita bergerak mengelilingi Matahari, efek seperti itu tidak akan terlihat.
Umat manusia telah memperhatikan penyimpangan waktu seperti itu sejak lama, dan oleh karena itu sepanjang sejarah mereka, orang-orang telah mencoba mengklarifikasi sendiri masalah ini: bangunan kuno yang mereka dirikan, yang sangat mengingatkan pada observatorium, masih bertahan hingga hari ini (misalnya, Stonehenge di Inggris atau Piramida Maya di Amerika).
Selama beberapa abad terakhir, para astronom telah membuat kalender lunar dan matahari dengan mengamati langit untuk menghitung waktu terbit dan terbenamnya matahari. Saat ini, berkat jaringan virtual, setiap pengguna Internet dapat menghitung matahari terbit dan terbenam menggunakan layanan online khusus - untuk melakukan ini, cukup tunjukkan kota atau koordinat geografis (jika area yang diperlukan tidak ada di peta), serta tanggal yang diperlukan. .
Menariknya, dengan bantuan kalender seperti itu seringkali Anda tidak hanya dapat mengetahui waktu matahari terbenam atau fajar, tetapi juga periode antara awal senja dan sebelum matahari terbit, lamanya siang/malam, waktu kapan Matahari akan berada. puncaknya, dan banyak lagi.
Satu dari fitur khas manusia adalah rasa ingin tahu. Mungkin semua orang, sebagai seorang anak, melihat ke langit dan bertanya-tanya: “mengapa langit berwarna biru?” Tampaknya, jawabannya adalah demikian pertanyaan sederhana memerlukan beberapa dasar pengetahuan di bidang fisika, oleh karena itu tidak semua orang tua dapat menjelaskan dengan benar kepada anak penyebab fenomena ini.
Mari kita pertimbangkan masalah ini dari sudut pandang ilmiah.
Kisaran panjang gelombang radiasi elektromagnetik mencakup hampir seluruh spektrum radiasi elektromagnetik, termasuk radiasi yang terlihat oleh manusia. Gambar di bawah menunjukkan ketergantungan intensitas radiasi matahari terhadap panjang gelombang radiasi tersebut.
Menganalisa gambar ini, kita dapat mencatat fakta bahwa radiasi tampak juga diwakili oleh intensitas yang tidak merata untuk radiasi dengan panjang gelombang berbeda. Dengan demikian, warna ungu memberikan kontribusi yang relatif kecil terhadap radiasi tampak, dan kontribusi terbesar diberikan oleh warna biru dan hijau.
Mengapa langit berwarna biru?
Pertama-tama, pertanyaan ini dipicu oleh fakta bahwa udara adalah gas yang tidak berwarna dan tidak memancarkan cahaya biru. Jelas sekali, penyebab radiasi tersebut adalah bintang kita.
Seperti yang Anda ketahui, cahaya putih sebenarnya merupakan kombinasi radiasi dari seluruh warna spektrum tampak. Dengan menggunakan prisma, cahaya dapat dengan jelas dipisahkan menjadi berbagai macam warna. Efek serupa terjadi di langit setelah hujan dan membentuk pelangi. Ketika sinar matahari memasuki atmosfer bumi, ia mulai menyebar, yaitu. radiasi mengubah arahnya. Namun, kekhasan komposisi udara sedemikian rupa sehingga ketika cahaya masuk, radiasi dengan panjang gelombang pendek dihamburkan lebih kuat daripada radiasi gelombang panjang. Jadi, dengan mempertimbangkan spektrum yang digambarkan sebelumnya, Anda dapat melihat bahwa cahaya merah dan oranye praktis tidak akan mengubah lintasannya ketika melewati udara, sedangkan radiasi ungu dan biru akan mengubah arahnya secara nyata. Oleh karena itu, cahaya gelombang pendek yang “mengembara” muncul di udara, yang terus-menerus tersebar di lingkungan ini. Akibat fenomena yang dijelaskan, radiasi gelombang pendek dalam spektrum tampak (ungu, sian, biru) tampak dipancarkan dari setiap titik di langit.
Fakta persepsi radiasi yang terkenal adalah bahwa mata manusia dapat menangkap, melihat, radiasi hanya jika radiasi tersebut langsung mengenai mata. Kemudian, saat melihat ke langit, kemungkinan besar Anda akan melihat bayangan radiasi tampak, yang panjang gelombangnya paling pendek, karena radiasi inilah yang paling tersebar di udara.
Mengapa Anda tidak melihat warna merah dengan jelas saat melihat Matahari? Pertama, kecil kemungkinannya seseorang dapat mengamati Matahari dengan cermat, karena radiasi yang intens dapat merusak organ penglihatan. Kedua, meskipun terdapat fenomena hamburan cahaya di udara, sebagian besar cahaya yang dipancarkan Matahari mencapai permukaan bumi tanpa dihamburkan. Oleh karena itu, semua warna spektrum radiasi tampak digabungkan, membentuk cahaya dengan warna putih yang lebih jelas.
Mari kita kembali ke cahaya yang tersebar di udara, yang warnanya, seperti telah kita tentukan, seharusnya memiliki panjang gelombang terpendek. Dari radiasi tampak, ungu memiliki panjang gelombang terpendek, diikuti biru, dan biru memiliki panjang gelombang sedikit lebih panjang. Mengingat intensitas radiasi matahari yang tidak merata, terlihat jelas bahwa kontribusi warna ungu dapat diabaikan. Oleh karena itu, kontribusi terbesar terhadap radiasi yang dihamburkan melalui udara berasal dari warna biru, disusul oleh warna biru.
Mengapa matahari terbenam berwarna merah?
Jika Matahari bersembunyi di balik cakrawala, kita dapat mengamati radiasi gelombang panjang yang sama berwarna merah-oranye. DI DALAM pada kasus ini Cahaya dari Matahari harus menempuh jarak yang jauh lebih jauh di atmosfer bumi sebelum mencapai mata pengamat. Pada titik di mana radiasi matahari mulai berinteraksi dengan atmosfer, warna biru dan biru paling menonjol. warna biru. Namun, seiring bertambahnya jarak, radiasi gelombang pendek kehilangan intensitasnya, karena tersebar secara signifikan di sepanjang jalurnya. Sementara radiasi gelombang panjang mampu mengatasi jarak yang begitu jauh dengan baik. Itu sebabnya Matahari berwarna merah saat matahari terbenam.
Seperti disebutkan sebelumnya, meskipun radiasi gelombang panjang tersebar lemah di udara, hamburan tetap terjadi. Oleh karena itu, saat berada di cakrawala, Matahari memancarkan cahaya, yang hanya radiasi warna merah-oranye yang mencapai pengamat, yang memiliki waktu untuk menghilang di atmosfer, membentuk cahaya “mengembara” yang disebutkan sebelumnya. Yang terakhir mewarnai langit dengan warna merah dan oranye yang beraneka ragam.
Mengapa awan berwarna putih?
Berbicara tentang awan, kita tahu bahwa awan terdiri dari tetesan cairan mikroskopis yang menghamburkan cahaya tampak hampir seragam, berapa pun panjang gelombang radiasinya. Kemudian cahaya yang tersebar, diarahkan ke segala arah dari tetesan tersebut, dihamburkan kembali ke tetesan lainnya. Dalam hal ini, kombinasi radiasi dari semua panjang gelombang dipertahankan, dan awan “bersinar” (memantul) dalam warna putih.
Jika cuaca mendung, maka sedikit radiasi matahari yang sampai ke permukaan bumi. Dalam kasus awan besar, atau awan dalam jumlah besar, sebagian sinar matahari diserap, menyebabkan langit meredup dan berubah warna menjadi abu-abu.
>> Mengapa matahari berwarna merah
Mengapa matahari menjadi merah saat matahari terbenam?: diagram pergerakan bintang melintasi langit bumi, ciri-ciri atmosfer planet dan pembiasan cahaya, ujung spektrum merah.
Mengapa matahari berwarna merah? Pertanyaan luar biasa. Lagi pula, kita dapat memperhatikan bahwa sering kali saat matahari terbenam, Matahari berubah menjadi merah, mewarnai langit dengan warna darah. Bagaimana ini bisa terjadi dan mengapa warnanya merah? Jawaban paling sederhana adalah cahaya dibiaskan oleh partikel-partikel di atmosfer dan yang kita lihat hanyalah ujung spektrum berwarna merah. Untuk lebih memahaminya, Anda harus memiliki pemahaman dasar tentang perilaku cahaya di udara, komposisi atmosfer, warna cahaya, panjang gelombang, dan hamburan Rayleigh.
Suasana menjadi salah satu faktor utama dalam menentukan warna matahari terbenam. Atmosfer bumi sebagian besar terdiri dari gas dengan penambahan molekul lain. Hal ini mempengaruhi apa yang dapat dilihat dari segala arah karena atmosfer mengelilingi bumi sepenuhnya. Gas yang paling umum adalah nitrogen (78%) dan oksigen (21%). Satu persen yang tersisa terdiri dari gas sisa seperti argon dan uap air, lagi unsur padat kecil seperti debu, jelaga dan abu, serbuk sari, dan garam dari lautan. Mungkin ada lebih banyak air di atmosfer setelah hujan, atau di dekat laut. Gunung berapi dapat mengeluarkan partikel debu dalam jumlah besar ke atmosfer. Polusi dapat mencakup berbagai gas, debu, dan jelaga.
Kemudian, Anda harus melihat gelombang cahaya dan warna cahayanya. Cahaya adalah energi yang merambat dalam gelombang. Cahaya adalah gelombang medan listrik dan magnet yang bergetar, yang dianggap sebagai partikel dalam jangkauan elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik merambat melalui ruang angkasa dengan kecepatan cahaya (299,792 km/detik). Energi emisi tergantung pada panjang gelombang dan frekuensi.
Panjang gelombang adalah jarak antara puncak gelombang. Frekuensi adalah jumlah gelombang yang merambat setiap detik. Semakin panjang panjang gelombang cahaya, semakin rendah frekuensinya, dan semakin sedikit energi yang dikandungnya. Cahaya tampak adalah bagian dari jangkauan elektromagnetik yang kita lihat. Cahaya dari bola lampu mungkin tampak putih, namun merupakan kombinasi dari banyak warna. Pelangi adalah efek prisma alami. Nada spektrum digabungkan satu sama lain, memiliki panjang gelombang, frekuensi dan energi yang berbeda. Ungu memiliki panjang gelombang terpendek, artinya memiliki frekuensi dan energi paling signifikan. Merah memiliki panjang gelombang terpanjang dan frekuensi serta energi terendah.
Untuk menyatukan semua ini, kita harus melihat aksi cahaya di udara planet kita. Apa yang terjadi pada cahaya bergantung pada panjang gelombang cahaya dan ukuran partikelnya. Partikel debu dan tetesan air jauh lebih besar daripada panjang gelombang cahaya tampak, sehingga memantul ke arah yang berbeda. Cahaya yang dipantulkan tampak putih karena masih mengandung semua warna yang sama, namun molekul gasnya lebih kecil dari panjang gelombang cahaya tampak. Ketika cahaya menerpa mereka, tindakannya berbeda. Begitu molekul gas mengenai cahaya, sebagian darinya dapat diserap. Nantinya, molekul tersebut memancarkan cahaya ke berbagai arah. Warna yang dipancarkan sama dengan warna yang diserap. Warna cahaya yang berbeda mempunyai efek yang berbeda pula. Semua warna bisa diserap, tapi lebih banyak lagi frekuensi tinggi(biru) diserap lebih sering daripada frekuensi yang lebih rendah (merah). Proses ini disebut hamburan Rayleigh.
Jadi, jawaban atas pertanyaan “Mengapa Matahari berwarna merah?” berikutnya: Saat matahari terbenam, cahaya harus bergerak lebih jauh melalui atmosfer sebelum mencapai Anda, sehingga cahaya tersebut paling banyak dipantulkan dan dihamburkan, dan Matahari muncul dari kegelapan. Warna Matahari berubah dari jingga menjadi merah karena ada lebih banyak gelombang biru dan hijau kini tersebar dan hanya panjang gelombang panjang (oranye dan merah) yang tetap terlihat.
Semua orang tahu itu tergantung pada titik langit, saat kita mengamati Matahari, warnanya bisa sangat bervariasi.
Misalnya, saat puncaknya berwarna putih, saat matahari terbenam berwarna merah, dan terkadang bahkan merah tua. Faktanya, ini hanya penampakannya - bukan warna bintang kita yang berubah, tetapi persepsinya oleh mata manusia. Mengapa ini terjadi?
Spektrum matahari adalah kombinasi tujuh warna primer - ingat pelangi dan pepatah terkenal tentang pemburu dan burung pegar, yang dengannya urutan warna ditentukan: merah, kuning, hijau, dan seterusnya hingga ungu.
Namun dalam suasana yang penuh dengan hal yang paling banyak berbagai jenis suspensi aerosol (uap air, partikel debu), setiap warna tersebar berbeda. Misalnya, warna ungu dan biru paling baik tersebar, sedangkan warna merah lebih buruk. Fenomena ini disebut dispersi cahaya matahari.
Alasannya adalah warna pada dasarnya adalah gelombang elektromagnetik dengan panjang tertentu. Oleh karena itu, gelombang yang berbeda memiliki panjang yang berbeda pula. Dan mata melihatnya tergantung pada ketebalan udara atmosfer yang memisahkannya dari sumber cahaya, yaitu Matahari.
Berada di puncak, tampak berwarna putih karena sinar matahari jatuh ke permukaan bumi dengan sudut siku-siku (tentu saja artinya tempat di permukaan tempat pengamat berada), dan ketebalan udara yang mempengaruhi pembiasan. ringan, ukurannya relatif kecil. Bagi orang berkulit putih, ini tampak seperti kombinasi semua warna sekaligus.
Omong-omong, langit juga tampak biru karena dispersi cahaya: karena warna biru, ungu, dan cyan, yang memiliki panjang gelombang terpendek, tersebar di atmosfer jauh lebih cepat daripada spektrum lainnya. Artinya, dengan mentransmisikan sinar merah, kuning, dan sinar lainnya dengan gelombang yang lebih panjang, partikel air dan debu di atmosfer menyebarkan sinar biru, yang memberi warna pada langit.
Semakin jauh Matahari melakukan perjalanan hariannya seperti biasa dan turun ke cakrawala, semakin besar ketebalan lapisan atmosfer yang harus dilalui sinar matahari, dan semakin banyak hamburannya. Yang paling tahan terhadap hamburan adalah warna merah, karena memiliki panjang gelombang terpanjang. Oleh karena itu, hanya ia yang dapat dilihat melalui mata seorang pengamat yang melihat ke tubuh latar. Warna-warna sisa spektrum matahari tersebar seluruhnya dan diserap oleh suspensi aerosol di atmosfer.
Akibatnya, terdapat ketergantungan langsung hamburan sinar spektral pada ketebalan udara atmosfer dan kepadatan suspensi yang dikandungnya. Bukti nyata dari hal ini dapat diamati pada emisi global zat-zat yang lebih padat daripada udara ke atmosfer, misalnya debu vulkanik.
Jadi, setelah tahun 1883, ketika letusan gunung Krakatau yang terkenal terjadi, dalam waktu yang cukup lama di berbagai tempat di planet ini orang dapat menyaksikan matahari terbenam berwarna merah dengan kecerahan yang luar biasa.