В какой части земного шара самое темное небо?

Рисунок © Е.В.

Предметы, которые не светятся сами, нам кажутся темными, когда они меньше всего освещены. Небо нам кажется темным, когда на него (а точнее, на атмосферу, окружающую Землю) попадает меньше всего света — солнечного, лунного и прочего, например света от больших городов.

Небо мы видим через толстый слой воздуха. А воздух состоит из смеси мелких частичек — молекул газов, капелек воды и пылинок. Голубые световые лучи рассеиваются молекулами кислорода, находящимися в воздухе. Поэтому, когда в небе сияет солнце, мы видим голубое небо. А когда солнце заходит, и нет лучей, которые можно рассеивать, небо темнеет.

Другие частички — пылинки и водяные капельки — рассеивают световые лучи любого цвета. Рассеянный ими свет луны или солнца — белый. Чем больше этих частичек в воздухе, тем белее и светлее небо. Конечно, если есть что рассеивать (безлунной ночью небо очень темное). Поэтому небо темнее будет там, где в воздухе меньше пыли и водяных капелек. А еще темнее — если и воздуха мало. Поэтому высоко в горах небо даже днем темно-синее, а в космосе, где нет воздуха, — черное.

Итак, небо будет темнее всего там, куда, с одной стороны, попадает как можно меньше света, и с другой — нечему этот свет рассеивать. На Земле самое темное небо бывает, конечно, ночью, причем в том месте Земли, где солнце заходит глубже всего за горизонт, то есть находится буквально под ногами наблюдателя — по ту сторону земного шара.

Такое случается в экваториальной зоне земного шара между двумя тропиками, где солнце бывает в зените (то есть непосредственно над головой наблюдателя). Соответственно, в этот момент наблюдатель должен оказаться в противоположной точке земли.

На северном и южном тропиках солнце находится в зените только раз в год — в день летнего солнцестояния: 21 июня на северном тропике и 22 декабря на южном. В остальных точках тропического пояса солнце бывает в зените дважды в год (на самом экваторе это случается в день весеннего и осеннего равноденствия)

Кроме этого, ночь должна быть безлунной, а наблюдение должно проводиться подальше от населенных пунктов и высоко в горах. Поэтому в подходящую ночь вершина Гималайских гор (они самые высокие на планете; правда, находятся они уже чуть севернее северного тропика), наверное, будет самым удачным местом для наблюдения самого темного неба.

Самое темное небо днем может наблюдаться опять же на вершине гор. Для этого надо смотреть в какую-либо точку неба, которая находится под прямым углом к солнцу. Из-за особенности рассеяния солнечных лучей в атмосфере именно с этого направления к нам приходит меньше всего света.

Ответили: А. В. Багров, Дима Заколебалов, Юлия Захарова


4
Показать комментарии (4)
Свернуть комментарии (4)

  • gthnjdbx  | 13.08.2007 | 17:10 Ответить
    Хотя в вопросе не требовалось объяснить цвет неба, автор затронул и эту тему, правда свел ее на кислород, а это не вся правда.

    Газообразная атмосфера на пути прохождения света рассеивает свет не только частицами пыли, но и микрофлуктуациями самого воздуха. Т.е. абсолютно чистый и безцветный газ атмосферы (не только кислород) при нормальных условиях все равно будет рассеивать, за счет того что молекулы хаотически перемещаясь создают микро-области с различными оптическими свойствами. Размеры этих флуктуаций самые разные в сравнении с длиной волны света и образуются случайным образом с разной вероятностью - чаще маленькие, реже средние, редко большие. Из-за явления дифракции световых волн синяя - коротковолновая часть спектра рассеивается на этих флуктуациях сильнее чем красная - длинноволновая. Поэтому небо синее, а солнце и луна на закате и восходе - красные (синие лучи рассеялись, а красные прошли). А если солнце на закате очень красное, то значит в атмосфере много флуктуаций и в народе говорят "будет ветренно".
    Ответить
  • dgs  | 17.05.2009 | 18:28 Ответить
    В общем, идея, что небо темнее всего в тропической области Земли, причем в высокогорных областях - совершенно правильная. Недаром все ведущие современный обсерваториии строятся именно там.

    Однако, утверждение авторов, что лучше всего, чтобы Солнце было прямо в противоположной точке неба, не столь хорошо, ибо фон ночного неба создается не только рассеянием в атмосфере Земли, но и в межпланетной пыли. А пылинки этой пыли обладают повышенным коэффициентом рассеяния при рассеянии строго назад. Почему - интересный вопрос, но не для этого раздела. В результате на небе наблюдается так называемое "противосияние" - слабосветящееся пятно в точке неба, диаметрально противоположной Солнцу.
    Ответить
  • djanubis  | 28.09.2009 | 15:09 Ответить
    Меня несколько позабавил этот момент:
    "Небо мы видим через толстый слой воздуха."
    Разве этот слой воздуха не есть небо ? )))
    Тут вспомнилась мне одна такая задачка:
    1 зерно - не кучка, 2 - не кучка, 3 - не кучка, 100 - кучка, 99 - кучка, 98 - кучка. Когда НЕ-кучка становиться кучкой?
    :)))
    Ответить
  • sem44  | 23.10.2009 | 13:36 Ответить
    С кучкой все просто. Если есть хотя-бы одно зерно которое не касается земли, а только других зерен, то это уже кучка, хотя и маленькая. Получается что минимально возможная устойчивая кучка может состоять из четырех шарообразных зерен.
    Ядра у "Царь - пушки" это кучка.
    Ответить
Написать комментарий

Другие вопросы


Элементы

© 2005-2017 «Элементы»