Чому в космосі темно, хоча Сонце таке яскраве?

Світло від Сонця насправді не біле — воно складається з усього видимого спектра: від червоного до фіолетового. На Землі ми бачимо яскраве небо завдяки цьому світлу, яке зазнає розсіювання, взаємодіючи з молекулами в повітрі.
Але у відкритому космосі немає газів, частинок пилу чи крапель води, які б розсіювали це світло. Вакуум просто дозволяє світлу летіти по прямій, і якщо промінь не потрапляє прямо в об’єктив камери чи на поверхню об’єкта — ми не бачимо його взагалі.
Як атмосфера малює нам небо
Світло в атмосфері Землі зіштовхується з молекулами кисню, азоту, а також пилом і краплинами води. При цьому відбувається явище, яке має назву розсіювання Релея. Саме воно робить небо синім.
Сині хвилі коротші за червоні, тому вони сильніше розсіюються. Наші очі більш чутливі до синього, ніж до фіолетового, який також розсіюється, але частково фільтрується верхніми шарами атмосфери. Тому ми бачимо не фіолетове, а синє небо.
У списку нижче наведено, як впливає атмосфера на сприйняття світла:
- Розсіює короткохвильове (синє) світло
- Зменшує інтенсивність ультрафіолету
- Формує кольори неба й заходу сонця
Темрява — це не відсутність світла
У космосі немає нічого, що б розсіювало чи відбивало світло навколо. Воно або потрапляє в об’єкт, або продовжує рухатися далі в пустоту. Саме тому астронавти бачать чорне небо, навіть коли стоять у променях Сонця.
Насправді світло нікуди не зникає — воно просто не відбивається в наші очі, якщо немає поверхні, яка б його відобразила. Тільки тоді, коли промінь потрапляє на скафандр, супутник або планету, ми бачимо, що щось освітлене.
Космічне тепло без атмосфери
Найбільша омана — думка, що в космосі холодно лише тому, що темно. Темрява — це лише оптичне сприйняття. Насправді, якщо об’єкт перебуває на сонці, температура може бути надзвичайно високою, бо нічого не захищає від повного спектра сонячного випромінювання.
Скафандри та космічні кораблі розробляються з урахуванням цього ефекту. Наприклад:
- У затінку температура може падати до -150°C
- Під прямим Сонцем вона може сягати +120°C
- Перепад температур відбувається за лічені метри
Те, що між нами й світлом
Наша здатність бачити кольори — це не лише дар Сонця, а й дар атмосфери. Без неї ми б жили у світі, де світло існує, але не створює знайомого нам яскравого дня.
Те, що здається нам банальним — блакитне небо, червонуваті сутінки, м’яке денне світло — це складна гра фотонів і молекул. І все це — завдяки шару газів завтовшки лише кілька сотень кілометрів.
Коли ви наступного разу поглянете в небо, згадайте: синява над головою — це не просто світло. Це — те, що відбувається, коли фотони «танцюють» в атмосфері. І саме тому в космосі темно, навіть коли Сонце яскраво світить. Темрява — це не брак світла, а брак взаємодії між світлом і середовищем.
Знайшли помилку? Виділіть текст та натисніть комбінацію Ctrl+Enter або Control+Option+Enter.