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太阳系 其它行星上的天空看起来是什么样子的？

科学家 恒星 太阳系 马克斯·普朗克


太阳系 其它行星上的天空看起来是什么样子的？
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【太阳系|其它行星上的天空看起来是什么样子的？】
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当我们从地球表面仰望 ， 我们每天看到的是基本相同的景象：蓝天、白云 ， 和一个明亮耀眼的微黄色的太阳 。 所有那些颜色 ， 都是由地球大气层以及光通过地球大气层时的传播状态等因素决定的 。 而太阳系的其它行星 ， 各自环绕着差异极大的大气层 ， 光在通过这些不同的大气层时 ， 传播方式也有很大不同 ， 这是明确无疑的 。 所以 ， 我们今天要面对一个特别的问题：其它行星上的天空看起来是什么样子的？
首先 ， 我们要了解 ， 为什么地球上的天空看起来是蓝色的呢？这个问题困扰了科学家们一段时间 ， 直到1911年 ， 当爱因斯坦提出他的光的散射方程时 ， 人们才终于得到了答案：从根本上讲 ， 是与构成地球大气层的特定分子——主要是氮和氧——有关 。 它们决定了地球大气如何影响来自太阳的光线 。 可见光以波的形式传播 ， 当这些波冲击地球大气中的分子时 ， 它们发生衍射并扩散传播 。
来自太阳的光 ， 虽然看起来像是白色的 ， 但实际上它包含了彩虹的所有色彩 。 其中 ， 蓝色光波长更短 ， 频率更高 ， 这意味着 ， 蓝色光比其它色光的衍射和散射更多 。 所以 ， 天空看起来是蓝色的 。 相对的 ， 红色光正好与之相反 ， 由于其波长更长 ， 频率更低 ， 因此不容易发生衍射 。 这就是为什么我们往往只在日落或日出时才看到红色的天空 ， 因为这时的太阳距离我们最远 ， 在它抵达你的观测位置前 ， 阳光会穿过更多的大气层 ， 这个过程中它基本上已经损耗掉了蓝色部分 。
所以 ， 瞧 ， 这就是地球的情况 ， 那么其它行星又是怎样的呢？以水星为例：水星的大气中包含氢、氦、氧——不过 ， 水星体积太小了 ， 离太阳又很近 ， 所以它几乎没有留存多少大气 。 正因为如此 ， 入射到水星的阳光几乎不会遇到任何东西而发生衍射 ， 所以水星的天空（从水星表面看 ， 且不直接看向太阳时）看起来基本上就像从宇宙太空中看一样：大面积的灰黑 ， 而在这深沉的黑暗中 ， 散布着成千上万的星辰 。 因此 ， 尽管太阳在水星上看起来 ， 比在地球上看起来 ， 只大两倍多 ， 可亮度却比在地球上看起来要亮六倍多呢！
地球在水星的天空中是十分明显可见的明亮闪烁天体 。 并且 ， 水星上的一天相当于59个地球日 ， 因此你有大把的时间来欣赏这一风景 。 而金星是一个以任何标准来看都很奇怪的行星 。 它的大气有96%是二氧化碳 ， 这使金星对于人类来说极为致命 。 由于它的大气结构 ， 加上地球90倍的大气压 ， 实际上太阳在其表面并不可见 。 然而 ， 如果能够看得见太阳 ， 你会看到太阳从西边升起 ， 在东边落下 。 这是因为金星向着与太阳系其他行星相反的方向转动 。
据称金星的天空呈橙色且多云 ， 给这个苛刻的地方添上了可怖的背景 。 它的表面温度可达到480摄氏度 ， 足够摧毁大多数人类发射到那里的东西 ， 同时金星的风狂暴地鞭挞着平原地区 ， 搅动着这些橙色的阴云 ， 形成了一番地狱般的景象 。 火星处在地球视角的另一端 ， 它的大气层比地球薄上100倍 。 然而 ， 不像水星那样 ， 科学家们并不知道火星的大气发生了什么……但所剩下的一点中95%是二氧化碳 。 并且 ， 尽管我们发往火星表面很多火星车 ， 由于我们的眼睛感光的方式 ， 探索火星天空到底是什么样子仍是一个挑战 。
迄今为止 ， 科学家们发现在火星的白天会出现一种奶油糖的颜色 ， 日落的时候是玫瑰红 ， 但太阳周边的地方是令人印象深刻的蓝色 。 在一个典型而猛烈的火星沙尘暴中 ， 一切都呈现出红雾的形态——这为火星的“红行星”称号加码 。 另一个火星天空的突出特征就是火星的两个卫星——火卫一看起来是太阳的三分之一大小 ， 而火卫二就小得多 。 木星是太阳系中第一个气态巨行星 ， 而且还是太阳系最大的行星 。 在其上站立会是相当的困难 ， 因为木星没有一个真正的表面 ， 取而代之的是大量的氢气和氦气 ， 它们占据了木星质量的大部分 。 但不管怎样 ， 人们认为木星的天空是非常昏暗的蓝色 ， 那里看到的太阳也比在地球上暗了27倍 。

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