Človek se od rojstva navadi, da je nebo nad glavo lahko različnih barv. Zakaj se to dogaja? Zakaj ponoči nebo, okrašeno s številnimi zvezdami, postane popolnoma črno ali modro-vijolično? Zakaj je čez dan modro, ko pa je pokrito v debelih oblakih, postane megleno in sivo? Zakaj so med sončnim zahodom ali zori na nebu vidni odtenki lila, rdeče in rumene barve? Če odgovorite na ta vprašanja, morate razumeti, kaj je nebo znanstveno.
Kaj je nebo?
Z vidika znanosti je nebo prostor nad planetom, panorama, ki se odpre, če jo pogledamo s njene površine navzgor, proti vesolju. Struktura neba je sestavljena iz atmosferskih plasti. Fizične procese spremlja pojav oblakov, oblakov, nalivov in neviht.
Nebo nad Zemljo in nad drugimi planeti je lupina, ki se pojavi v različnih barvah, če jih pogledamo v vesolje. In vsak planet ima svojo barvno shemo neba. Že dolgo obstajajo definicije Zemljinega neba, Lunarne, Marsovke in drugih. Razlika med nebom nad vsakim kozmičnim telesom je določena z edinstvenostjo atmosfere vsakega od teh teles. Molekularna sestava atmosfere, ki določa, kateri procesi se bodo odvijali na določenem planetu, je edinstvena za vsako kozmično telo.
Kaj določa pogled v nebo?
Tako Marsova atmosfera ni sposobna odložiti različnih meteoritov in drugih teles iz vesolja, zato je na tem planetu pogosto mogoče opazovati meteorne prhe in pomembne temperaturne razlike. Nebo na Marsu ima rdečkast odtenek, saj ozračje vsebuje mikroskopske kovinske spojine.
Za razliko od atmosfere Marsa ima Zemljina atmosfera veliko plasti, ki zanesljivo ščitijo planet pred tujimi kozmičnimi telesi. K temu prispeva tudi prisotnost ozonske plasti in molekul kisika v atmosferi. Zato je padec meteorita na Zemljo izjemen dogodek, ki ustreza globalni katastrofi. Poleg tega Zemljina atmosfera ščiti njen planet pred medzvezdnim prahom in nenadnimi temperaturnimi spremembami.
Dejavniki, ki vplivajo na videz neba
Znanost je vzpostavila številne dejavnike, ki vplivajo na to, kako je videti nebo. Ti dejavniki vključujejo:
- sestava ozračja;
- vreme;
- letni čas;
- Dnevni časi;
- kraj opazovanja neba.
Kozmična telesa na nebu nad Zemljo
Poseben izraz "zvezdno nebo" je značilno za veliko kozmičnih teles, ki jih lahko vidimo ponoči. Na primer, ozvezdja spadajo v območja zvezdnega neba. Odkrili so jih ljudje v antiki z namenom preučevanja neba. To odkritje je omogočilo enostavno prepoznavanje vsakega dela zvezdnega neba. Poleg tega je s pomočjo ozvezdij postalo lažje meriti čas in krmariti po terenu. To znanje bi lahko uporabili v kmetijstvu.
Sama ozvezdja so predstavljena kot figure živali in mitični liki. Na zvezdnem nebu se zdi, da sta drug drugemu blizu, v resnici pa je med njima lahko velika razdalja. Zvezde, združene s človekom v enem ozvezdju, so morda popolnoma med seboj nepovezane, saj so tako blizu Zemlje kot zelo oddaljene.
Med zvezdami na jasnem nebu lahko pogosto vidite luno. Popoldne je namesto lune na nebu vidno sonce. Če na nebu lebdijo oblaki, potem bodo od zgoraj spominjali na stepeno smetano, površina Zemlje pa sploh ne bo vidna. Če pogledate grmenje od zgoraj, boste videli še bolj veličastno sliko kot pri opazovanju nevihte s tal.
Zakaj je nebo barvno?
Z različnih točk Zemlje je nebo videti drugače. Vedno podnevi ima modre odtenke v vseh krajih planeta. Odtenki postanejo bolj sončni v sončnih dneh. In nasprotno, v obdobju oblačnega neba, napolnjenega z bolj bledimi odtenki.Oblika neba v določenem območju je odvisna od lokacije oblakov, so na določenem mestu in precej blizu površine Zemlje.
Zanimivo dejstvo je, da so oblaki le zračni in breztežni. Potujejo svobodno in gladko po nebu, kljub temu da povprečen oblak tehta približno deset ton. To je mogoče zaradi dejstva, da se teža oblaka porazdeli med kapljice vode in majhne ledene kristale. Poleg tega je življenjska doba oblakov omejena.
Za daljšo življenjsko dobo oblaki potrebujejo visoko vlažnost. Ob nizki vlažnosti oblaki izhlapijo. Obstajajo časi, ko oblak v 15 minutah popolnoma izhlapi. Če je vlaga visoka, bo oblak še dolgo obstajal, vendar je verjetnost padavin velika.
Čas dneva je še en dejavnik, odvisno od tega, kakšna barva neba se spremeni v absolutno vseh regijah.Pojavi, povezani s spremembo barve neba, se v skladu z zakoni fizike razložijo z lomljenjem in razprševanjem svetlobe. Poleg tega je daljša valovna dolžina določene barve, hitreje se razprši. Torej, popoldne sončna svetloba pada navpično na Zemljo, njeni delci se raztresejo tako, da človek vidi samo modre in vijolične odtenke, ki imajo kratko valovno dolžino. Med soncem ali sončnim zahodom sončni žarki padajo na zemljo pod drugim kotom, tako da modri valovi ne udarijo na zemeljsko površje. Kot rezultat, je nebo nasičeno z rdečimi odtenki.
Fizikalno-astronomska teorija neba
Kljub večjemu številu zvezd v vesolju je Sonce edino nebesno telo, ki je dovolj blizu in svetlo, da vpliva na barvo neba nad Zemljo.
Pomembno je vedeti dejstvo, da je Sonce staro približno 4,5 milijarde let. V približno enaki količini se bo spremenil v izumrlo zvezdo, imenovano "beli škrat". Do tega trenutka so se vsi planeti osončja ohladili in že se bodo vrteli okoli izumrle zvezde.
V tem trenutku se v jedru sonca zgodi pretvorba vodika v helij. Ko se vodik, ki zdaj znaša 73% mase te zvezde, popolnoma izgori, se bo začelo postopno povečevanje polmera Sonca. Zvezde v tej fazi imenujejo "rdeči velikan" in so ognjeno kroglo velikanskih razsežnosti.
Sonce se bo še naprej širilo približno do orbite Venere, po tem pa bo minilo več stanj, po katerih bodo jedrske reakcije popolnoma prenehale. Prehod teh stopenj bo Sonce pripeljal do stanja "belega pritlikavca". Ta zvezda bo imela približno 100-krat manjši polmer in 100-1000-krat manj zmogljivosti, kot jo ima sonce danes.
Vsi ti izračuni temeljijo na znanstvenih raziskavah. Za to so astronomi analizirali maso Sonca in hitrost jedrskih reakcij. Kot rezultat tega je bilo določeno, koliko časa bo vodik dovolj na Soncu za polno delovanje te zvezde.
Kot rečeno, se bodo ohladili tudi planeti sončnega sistema. Živo srebro in Venera bosta absorbirana na odru rdečega velikana, rdeče vroče ozračje Sonca pa bo absorbiralo tudi Zemljo. Hkrati se na Marsu lahko pojavijo tudi primerni pogoji za življenje, saj ga ta širitev ne bo dosegla. Tako se, dokler se sonce ne izide popolnoma, se okoli njega vrtijo ostanki preživelih planetov, kot so Mars, Jupiter in Saturn.
Nebo, ki ga vidimo na našem planetu
Če se vrnemo k analizi razmerja med Soncem in Zemljinim nebom, je treba reči, da modra in rdeča nista edina dela barvnega spektra, v katere se vdre sončna svetloba. Ta spekter vključuje vse barve mavrice. Vendar pa skozi ozračje in trčenje različnih delcev v zraku žarki spektra spremenijo svojo smer. V tem primeru imajo sami sončni žarki belo barvo, v katero bi se nebo obarvalo, če bi vsi deli spektra dosegli Zemljo.Vendar pa različni procesi omogočajo, da greste do konca samo modri in modri valovi.
Delci, ki so v zraku in preprečujejo, da bi svetlobni valovi segali do Zemljine površine, so različni plini, pa tudi kapljice vode in ledu. Molekule plina absorbirajo fotone sončne svetlobe in proizvajajo svoje, sekundarne fotone. Barvna shema teh novih fotonov je lahko absolutno katera koli. Poleg tega se razlikujeta njihova valovna dolžina in smer gibanja.
Znanost je dokazala, da sekundarne modre fotone najdemo osemkrat pogosteje kot rdeče fotone. Tako je modra barva neba v veliki meri posledica vpliva atmosferskih plinov.
Naš najbližji spremljevalec
Kozmična telesa, ki jih lahko vidimo na Zemlji, so različno blizu ekvatorja in polov. To velja tudi za naravni satelit Zemlje - luno. Na ekvatorju je vidno bolje, postane toliko večje, da lahko vidite njegove kraterje in oceane. Tudi na ekvatorju lahko pogosto vidite modro ali modro luno, kar je v drugih regijah precej redko. To pojasnjuje dejstvo, da znanstveniki opazujejo kozmična telesa natančno z ekvatorialnih širin.
Vloga neba v mitologiji
Zgodovinsko gledano je bilo nebo tisto mesto, ki so ga ljudje obdarili z različnimi magičnimi lastnostmi. Obstaja več mitologij, v katerih sta nebo in zemlja obdarjena z božanskimi močmi. Egipčani so jih imenovali Noob in Gaia, stari Grki - Uran in Gaia. Druge mitologije so trdile, da je nebo življenjski prostor bogov ali duš mrtvih.
Nekatera sodobna verska gibanja temeljijo na svojih znanstvenih spoznanjih. Torej v krščanstvu obstaja izraz "nebesa", ki simbolizira habitat angelov in duš. Nebesa so dobila ime po veličanstvu modrega neba, ki se širi nad Zemljo.
Razvoj znanosti je pomagal razbliniti skoraj vse te mite. Človek je lahko raziskal ne samo nebo. Trenutno se vesoljsko vesolje aktivno raziskuje, kar hrani še več skrivnosti.