بيت / قلم / لماذا الشمس صفراء؟ لماذا الشمس بيضاء وهل يتغير لونها وهل صحيح أن الشمس بيضاء؟

لماذا الشمس صفراء؟ لماذا الشمس بيضاء وهل يتغير لونها وهل صحيح أن الشمس بيضاء؟

الجواب على السؤال "ما هو لون الشمس حقا؟" يبدو واضحا - أصفر. وللاقتناع بهذا، يكفي أن تنظر إلى السماء الزرقاء في يوم صافٍ وترى دائرة صفراء زاهية. ولكن ليس كل شيء بسيطًا كما يبدو للوهلة الأولى.

اللون الحقيقي للشمس هو الأبيض. لكن النجم يبدو لنا أصفر اللون بسبب الغلاف الجوي لكوكبنا. والحقيقة هي أن اللون الأبيض للشمس يتم الحصول عليه نتيجة لمزيج من موجات الضوء ذات الأطوال المختلفة. وإذا قمت بتحليل الأمواج واحدة تلو الأخرى، فستحصل على نوع من قوس قزح - سيشير طول كل موجة إلى لونها الخاص. كلما كان الطول الموجي أقصر، زاد احتمال اصطدام موجة الضوء بجزيء غاز في الغلاف الجوي وترتد في اتجاه مختلف، بمعنى آخر، سوف تتبدد. لكن الألوان ذات الطول الموجي الطويل تتجاوز جزيئات الغاز بسهولة وتصل إلى شبكية أعيننا. إذا نظرت إلى الصورة أدناه، يصبح من الواضح لماذا نرى الشمس صفراء أكثر مما هي عليه في الواقع. تتبدد الألوان الزرقاء والبنفسجية، بينما يصل اللون الأحمر والأصفر إلى السطح.

إذا كانت الشمس تغرب، فإن أشعتها يتم توجيهها بشكل عرضي إلى سطح الأرض، ويحتاجون إلى السفر لمسافة أكبر بكثير عبر الغلاف الجوي. وبناءً على ذلك، سوف ينتشر المزيد من موجات الضوء في الغلاف الجوي وستصل إلينا الألوان الأكثر ثباتًا والأكثر احمرارًا.

أين يذهب لون الأطوال الموجية القصيرة للضوء؟ وتنتشر في طبقات الجو في اتجاهات مختلفة عدة مرات، ولهذا تأخذ السماء لوناً أزرق. كلما كنت أعلى من الأرض، أصبح الظلام من حولك - هناك عدد أقل من جزيئات الغاز التي تشتت الضوء. الآن عرفنا لماذا سمائنا زرقاء.

لكن، إذا حكمنا من خلال الصورة ذات الأطوال، فإن الموجات البنفسجية أقصر من الموجات الزرقاء أو الزرقاء الفاتحة. لماذا إذًا سماؤنا ليست أرجوانية؟ وهنا تلعب أعيننا دورًا كبيرًا، حيث ترى ظلال اللون الأزرق بحساسية أكبر بكثير من اللون البنفسجي. بالإضافة إلى ذلك، فإن معظم الأشعة البنفسجية تنتشر في الطبقات العليا من الغلاف الجوي.


كما ترون من المقال، من أجل الإجابة على أسئلة تبدو بسيطة مثل "ما هو لون الشمس؟" أو "لماذا السماء زرقاء؟"، كان على البشرية أن تتقدم كثيرًا في معرفتها بالفيزياء والكيمياء وعلم الفلك. يساعدنا العلم الحديث في إلقاء نظرة جديدة على الأشياء المألوفة التي لم يفكر فيها الأشخاص الذين عاشوا قبل عدة قرون.

هذا مثير للاهتمام: تتوهج إشارات المرور وأضواء الطوارئ وجميع أنواع إشارات الإشارة باللون الأحمر لسبب ما. وهذا اللون هو الأقل انتشارًا في الغلاف الجوي للأرض.

رسم توضيحي: بول بالادين | bigstockphoto.com

إذا وجدت خطأ، يرجى تحديد جزء من النص والنقر عليه السيطرة + أدخل.

على الرغم من أن الشمس غالبًا ما تظهر باللون الأصفر ويتغير لونها عند شروق الشمس وغروبها، إلا أنها في الواقع بيضاء. يؤدي تشتت الأطوال الموجية للضوء في الغلاف الجوي للأرض إلى تغيير مظهر الشمس.

ما هو اللون الحقيقي للشمس؟

ربما تظل تسأل نفسك ما هو اللون الحقيقي للشمس وستتفاجأ عندما تعرف أنه أبيض اللون. ويمكننا أن نفسر حقيقة أن الشمس تظهر لنا باللون الأصفر بسبب الغلاف الجوي للأرض، الذي ينثر الضوء في النطاقات القصيرة ذات الطول الموجي الأزرق والبنفسجي. ومن ناحية أخرى، لا يستطيع الغلاف الجوي للأرض أن ينثر أطوال موجية طويلة في النطاقات الصفراء والبرتقالية والحمراء بنفس السهولة. أما الموجات المتبقية التي لم ينثرها الغلاف الجوي فهي ما نراها. وفي هذا الصدد، عندما نراهم بالعين المجردة، تظهر لنا الشمس صفراء، ولكن هذا اعتقاد خاطئ.

التصور مقابل الواقع

إذا نظرت إلى الشمس عبر الفضاء الخارجي، فسوف تظهر باللون الأبيض اللامع. وذلك لأنه عند مشاهدته من الفضاء، فإن الضوء المنبعث من الشمس لا يتبدد في الغلاف الجوي للأرض.

الضوء المنبعث من الشمس هو في الواقع أبيض اللون، ويتكون من جميع الترددات الممكنة للضوء المرئي. عندما نستخدم المنشور، يمكن تقسيم ضوء الشمس إلى جميع ألوان قوس قزح: الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والسماوي والبنفسجي. لكل لون من ألوان قوس قزح طول موجي مختلف، فالضوء الأحمر له أطول طول موجي والضوء الأزرق له الأقصر.

كما أن الغلاف الجوي للأرض هو السبب وراء ظهور السماء باللون الأزرق أثناء النهار والأسود أثناء الليل. إذا كانت الشمس عالية في السماء، فإن الموجات الأقصر، أي الموجات الزرقاء، التي تمر عبر جزيئات الهواء في السماء العليا، ترتد وتنتشر، مما يعطي السماء المظهر الأزرق المميز بين شروق الشمس وغروبها.

قرب الشمس من أفق الأرض

عندما تكون الشمس على مقربة من أفق الأرض، فإن معظم الضوء الأزرق يتبدد في الغلاف الجوي للأرض. ونتيجة لذلك، تأخذ الشمس مظهرًا محمرًا عند شروق الشمس وغروبها، مما يحول السماء إلى اللون الأحمر أو البرتقالي. ويرجع ذلك إلى أن ألوانه ذات الطول الموجي القصير في النطاقات الأخضر والأزرق والبنفسجي متناثرة في الغلاف الجوي للأرض. لقد اعتدنا على أن يكون لون الشمس أصفر، وحتى علماء الفلك عززوا هذا الاعتقاد الخاطئ في رسوماتهم من خلال تلوين الشمس باللون الأصفر، وهو في الأساس أبيض.

وهذا ما هو عليه! ودعونا لا ننخدع بصور سطح الشمس التي تظهر أحيانا في المجلات، وهي مأخوذة من التلسكوبات الأرضية والمركبات الفضائية. هناك نرى، كقاعدة عامة، جحيما برتقاليا يغلي، ولكن هذه الصور ملونة خصيصا لتتناسب مع أفكار معظم أبناء الأرض حول لون سطح الشمس. يبدو أكثر إثارة للإعجاب بهذه الطريقة. يمكنك بسهولة العثور على صور أخرى على الإنترنت حيث يمكنك أن ترى بوضوح أن لون النجم أبيض نقي. على أية حال، هكذا تراه العين البشرية. لو كانت هذه العين خارج الغلاف الجوي للأرض. تظهر دراسات طيف الإشعاع الشمسي أن الشمس تنبعث بكثافة أكبر في الجزء الأخضر من النطاق، ولكننا نعلم جميعًا جيدًا أن الغلاف الجوي للأرض ينقل الموجات الأطول من الجزء الأصفر والأحمر من الطيف بشكل أفضل بكثير، وتنتشر على مسافة أقصر. تلك من الجزء الأخضر البنفسجي. تشرق الشمس علينا في الأفق من خلال كثافة كبيرة من الهواء وتبدو باللون البرتقالي والأحمر. في أعالي السماء يضيء ويكتسب لونًا أصفر فاتحًا. تتحول الشمس وجميع أنواع الدخان والضباب والملوثات البصرية الأخرى في الغلاف الجوي إلى اللون الأصفر. ولهذا السبب، في الصحراء، حيث السماء صافية وصافية، تظهر الشمس باللون الأبيض بشكل خاص، أي تقريبًا نفس ما تُرى من الفضاء.

"الأقزام الصفراء"، وهي في الواقع بيضاء، تبلغ درجة حرارة سطحها 5000-6000 كلفن (الشمس لديها 5778 كلفن). النجوم البرتقالية والحمراء "تقلى" بشكل أقل كثافة (حوالي 3000 كلفن)، أما النجوم الزرقاء العملاقة التي تبلغ درجة حرارة سطحها 10000 كلفن أو أكثر فإنها تنبعث في الطيف الأزرق. بالمناسبة، هناك أيضًا نجوم تسمى "الأقزام البيضاء"، علاوة على ذلك، من الواضح أن شمسنا ستصبح واحدة منها. بعد أن اجتاز النجم مرحلة العملاق الأحمر، سيتخلص النجم من غلافه الغازي السائب، والذي سيصبح سديمًا، وسيبقى في مكانه نواة فائقة الكثافة وضخمة للغاية ولكنها صغيرة الحجم ومشرقة بحجم الأرض. سيحدث هذا في حوالي 8 مليارات سنة.

يرسم الأطفال الشمس هكذا:

ويعرض علماء الفلك الشمس على النحو التالي:

الشمس في الواقع بيضاء

لا نفكر كثيرًا في لون نجمنا الطبيعي الذي ينير الأرض نهارًا. إذا فكرنا في الأمر الآن، سيقول معظم الناس إما أصفر أو أبيض. ويجب أن يقال إنهم جميعا سيكونون على حق جزئيا.

الحقيقة هي أنه بسبب وجود العديد من العوامل والجوانب المختلفة، يتغير لون الشمس. ومع ذلك، في الواقع النجم أبيض. واليوم سنكتشف سبب كون الشمس بيضاء.

هل يتغير لون الشمس؟

الخطوة الأولى هي التعامل مع التغيرات في لون نجمنا. بالطبع، عندما يتعلق الأمر بحقيقة أن الشمس تغير لونها، فإن ما نتحدث عنه حقًا هو وهم بصري، لأن هذا النجم له ظل ثابت واحد فقط من الألوان.

السبب وراء إتاحة الفرصة لنا لمراقبة ظلال ألوان مختلفة للشمس، بدءًا من الأبيض إلى الأحمر القرمزي، هو غلافنا الجوي. خصوصية الغلاف الجوي لدينا هي أن الضوء الذي يمر عبره يتعرض لنوع من الترشيح، وتمر من خلاله موجات أطول من طيف الألوان بشكل أفضل بكثير من الموجات القصيرة. والأمواج الطويلة، بالمناسبة، تشمل ألوان الجزء الأصفر والأحمر.

أما بالنسبة لما يؤثر بشكل مباشر على الظل الذي لدينا فيه الفرصة لمراقبة نجمنا الطبيعي في لحظات معينة من الزمن، فهو في المقام الأول تكوين غلافنا الجوي. بالإضافة إلى ذلك، فإن جميع أنواع المواد الكيميائية وانبعاثات الغازات في الغلاف الجوي التي يسببها الإنسان لها تأثير كبير إلى حد ما على اللون المرئي.

لماذا الشمس بيضاء؟

كما ذكرنا سابقًا، غالبًا ما يكون لضوءنا الطبيعي صبغة صفراء أو حتى برتقالية. ربما اعتاد معظم الناس على نظام الألوان هذا. ومع ذلك، في بعض الأحيان تتاح لنا الفرصة لمراقبة شمس بيضاء تمامًا، وهنا يطرح سؤال منطقي تمامًا حول سبب تحول الشمس فجأة إلى اللون الأبيض.

الشيء الأكثر إثارة للاهتمام في هذه الحالة هو أن اللون الطبيعي لهذا النجم هو الأبيض فقط. وإذا أتيحت لنا الفرصة لمراقبة الشمس في مثل هذا الظل، فهذا يعني فقط أن أشعتها شقت طريقها عبر غلافنا الجوي إلى أعيننا بأقل قدر من التشوه.

بالمناسبة، في الصحاري وفي الجزر البعيدة، والتي تكون بعيدة قدر الإمكان عن جميع أنواع الانبعاثات والغازات الصناعية، تكون الشمس بيضاء دائمًا تقريبًا، لأن السماء هناك غير ملوثة على الإطلاق.

شمس- هذه من أولى المفاهيم التي يواجهها الطفل. وحتى من المهد يبدأ في فهم أن الأشعة تلدغ عينيه، ويحاول بكل قوته أن يختبئ منها. يمكن تفسير اهتمام كبير آخر بالشمس من خلال حقيقة أن شيئًا مثيرًا للاهتمام يحدث لها طوال الوقت: فهي تشرق، وتغرب، وتتحول إلى اللون الأصفر، وتتحول إلى اللون الأحمر، وتختبئ خلف السحب. وبعد ذلك في لحظة ما سيظهر سؤال خطير للغاية: لماذا الشمس صفراء؟ اذا لماذا؟ دعونا نحاول معرفة ذلك.

يعلم الجميع أن الشمس هي النجم الرئيسي في النظام الشمسي. وجميع الكواكب الأخرى الكبيرة والصغيرة وأكثر تدور حوله. الأقمار والمذنبات والكويكبات والغبار الكوني كلها مكونات مهمة في أي نظام. لفهم حقيقة أن الشمس مرئية لنا بوضوح، وكل شيء آخر لا يمكن رؤيته إلا من خلال التلسكوب، عليك أن تفهم أن كتلة الشمس تبلغ حوالي 99.8٪ من الكتلة الإجمالية لكوكب الشمس بأكمله. هذه قيمة هائلة يمكنك شرحها لطفلك باستخدام مثال البطيخ الكبير والتوت البري الصغير.

لقد أثارت الشمس دائمًا الاحترام والإعجاب وحتى الرهبة البدائية لدى البشر. حياتنا تعتمد بشكل مباشر على إشعاعها. بينما يعتبر كسوف الشمس نذير شؤم. والجميع يرى الشمس دائمًا بشكل مختلف. غالبًا ما يتحول لونه إلى اللون الأبيض الساطع، وإذا نظرت إليه لمدة دقيقة بدون نظارات، فقد تفقد القدرة على رؤية أي شيء آخر غير ضوء الشمس لفترة من الوقت. عند غروب الشمس يكون لونه أحمر دموي، ولكن عند شروق الشمس يكون ورديًا ناعمًا، أو حتى أرجوانيًا. لكن بالنسبة لأطفالنا الشمس صفراء. هكذا يرسمونها وهكذا يرونها. أخبر طفلك أن الشمس ليست صفراء دائمًا، وسوف يتفاجأ بشكل لا يصدق. هذه هي واحدة من الحقائق الأكثر صلابة التي يتعلمها الأطفال في مرحلة الطفولة المبكرة: من أجل رسم الشمس، عليك أن تأخذ قلم رصاص أصفر ونقطة.

لكن اللون الأصفر للشمس يمكن تفسيره بسهولة من خلال التأثير البصري لبنية عيون الشخص وإدراكه للسماء. كل شيء في الطبيعة مترابط، وقد أثبت العلماء أن الشمس بيضاء اللون، ولكننا نراها صفراء بسبب زرقة السماء. وكلما كان اللون الأزرق أعمق، كلما كان أصفر. يمكن ملاحظة ذلك في الطقس المشمس الدافئ أو مباشرة بعد مرور المطر وانقشاع السحب. إذا كان الطقس غائما، فإن الشمس أكثر بياضا من الأصفر. من الأفضل إظهار كل هذا لطفلك بصريًا، لأنه من غير المرجح أن يأخذ كلمتك على محمل الجد. وهذا مثل قوله: الليمون حلو. بمجرد أن تقول كلمة ليمون، يظهر شعور مؤلم في فمك.

في الواقع، ليس في كثير من الأحيان الشمس صفراء. لقد علمنا هذا للطفل بأنفسنا. الآن سيكون من المنطقي تمامًا العمل على فضح هذه الأسطورة. بالإضافة إلى الطقس الصافي، تعطي الشمس أيضًا لونًا مصفرًا قبل غروب الشمس مباشرةً. كل هذا نتيجة التأثير على الرؤية لأشعة السماء الزرقاء، والتي يتم توزيعها بالتساوي في الغلاف الجوي. تستجيب أعيننا بشكل أفضل لثلاثة ألوان أساسية: الأحمر والأزرق والأخضر. تعترض مستقبلات العين السليمة موجات أو تيارات إشعاعية من هذه الألوان. تتبدد الموجات القصيرة أكثر من غيرها. ولهذا السبب تبدو السماء زرقاء للغاية. لكن ضوء الشمس، الذي يسقط في هذه الكتلة الضوئية، يتناثر أيضًا، لكنه في هذا المزيج يرسل موجات نراها باللون الأصفر. كل شيء في هذا العالم نسبي وفردي حصريًا. لذلك، يبدو أننا ننظر إلى هذا العالم بشكل مختلف تمامًا. تسمح لنا بنية أعيننا بإدراك كل شيء من حولنا بطريقتنا الخاصة، وهناك جمال معين في هذا.

ينبغي استكشاف موضوع الزهور في الطبيعة بشكل شامل. هذا سيجعل من السهل على الطفل إدراك المعلومات. والشمس والسماء أكثر من مترابطتين.