Mengapa matahari terbenam berwarna merah? Soalan yang mengagumkan. Untuk lebih memahami bahawa anda harus mempunyai pemahaman asas tentang bagaimana cahaya berkelakuan di udara, komposisi atmosfera, warna cahaya, panjang gelombang, dan hamburan Rayleigh dan berikut adalah semua maklumat yang anda perlukan untuk memahami perkara-perkara tersebut.
Atmosfera Bumi adalah salah satu faktor utama dalam menentukan warna matahari terbenam. Atmosfer terdiri daripada gas dengan beberapa molekul lain yang dilemparkan. Oleh kerana ia mengelilingi Bumi sepenuhnya, ia mempengaruhi apa yang anda lihat di setiap arah. Gas yang paling biasa di atmosfera adalah nitrogen (78%) dan oksigen (21%). Baki satu peratus terdiri daripada gas surih, seperti argon, dan wap air dan banyak zarah pepejal kecil, seperti debu, jelaga dan abu, serbuk sari, dan garam dari lautan. Mungkin terdapat lebih banyak air di udara setelah ribut hujan, atau berhampiran lautan. Gunung berapi boleh meletakkan sejumlah besar zarah debu ke atmosfera. Pencemaran boleh menambahkan gas atau habuk dan jelaga yang berbeza.
Seterusnya, anda mesti melihat gelombang cahaya dan warna cahaya. Cahaya adalah tenaga yang bergerak dalam gelombang. Cahaya adalah gelombang medan elektrik dan magnet yang bergetar dan merupakan sebahagian daripada spektrum elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik bergerak melalui angkasa dengan kelajuan cahaya (299,792 km / saat). Tenaga sinaran bergantung pada panjang gelombang dan frekuensi. Panjang gelombang adalah jarak antara puncak gelombang. Frekuensi adalah bilangan gelombang yang berlalu setiap saat. Semakin lama panjang gelombang cahaya, semakin rendah frekuensi, dan semakin sedikit tenaga di dalamnya. Cahaya yang dapat dilihat adalah bahagian spektrum elektromagnetik yang dapat dilihat oleh mata kita. Cahaya dari bola lampu atau Matahari mungkin kelihatan putih, tetapi sebenarnya gabungan banyak warna. Cahaya dapat dibahagikan kepada warna yang berbeza dengan prisma. Pelangi adalah kesan prisma semula jadi. Warna spektrum menyatu antara satu sama lain. Warnanya mempunyai panjang gelombang, frekuensi, dan tenaga yang berbeza. Violet mempunyai panjang gelombang terpendek yang bermaksud ia mempunyai frekuensi dan tenaga tertinggi. Merah mempunyai panjang gelombang terpanjang dan frekuensi dan tenaga terendah.
Untuk menyatukan semuanya, kita harus melihat tindakan cahaya di udara planet kita. Cahaya bergerak dalam garis lurus sehingga terganggu (molekul gas, habuk, atau apa sahaja). Apa yang berlaku pada cahaya itu bergantung pada panjang gelombang cahaya dan saiz zarah. Zarah-zarah habuk dan titisan air jauh lebih besar daripada panjang gelombang cahaya yang dapat dilihat, sehingga memantul ke arah yang berbeza. Cahaya yang dipantulkan kelihatan putih kerana masih mengandung semua warna yang sama, tetapi molekul gas lebih kecil daripada panjang gelombang cahaya yang dapat dilihat. Apabila cahaya menabraknya, ia bertindak berbeza. Setelah cahaya memukul molekul gas, sebahagiannya akan terserap. Kemudian, molekul memancarkan cahaya ke arah yang berbeza. Warna yang dipancarkan adalah warna yang sama dengan yang diserap. Warna cahaya yang berbeza dipengaruhi secara berbeza. Semua warna dapat diserap, tetapi frekuensi yang lebih tinggi (blues) lebih kerap diserap daripada frekuensi yang lebih rendah (merah). Proses ini dipanggil penyebaran Rayleigh.
Singkat cerita, jawapan untuk 'mengapa matahari terbenam merah?' Adalah: Pada waktu matahari terbenam, cahaya mesti bergerak lebih jauh melalui atmosfer sebelum sampai kepada anda, jadi lebih banyak cahaya itu terpantul dan tersebar dan matahari kelihatan lebih malap. Warna matahari itu sendiri nampaknya berubah, pertama menjadi oren dan kemudian menjadi merah kerana lebih banyak lagi panjang gelombang pendek biru dan hijau kini tersebar dan hanya panjang gelombang yang lebih panjang (merah, oren) yang tersisa untuk dilihat.
Kami telah menulis banyak artikel mengenai matahari terbenam untuk Space Magazine. Berikut adalah artikel mengenai matahari terbit dan terbenam, dan berikut adalah beberapa gambar matahari terbenam.
Sekiranya anda mahukan lebih banyak maklumat mengenai Matahari, lihat Panduan Penerokaan Sistem Suria NASA di Matahari, dan berikut adalah pautan ke laman utama misi SOHO, yang mempunyai gambar terkini dari Matahari.
Kami juga telah merakam episod Astronomi Cast tentang Matahari. Dengarkan di sini, Episod 30: Matahari, Spots dan Semua.
Rujukan:
Tempat Angkasa NASA
