【創(chuàng)作培育計劃】地球上海天一色，火星金星也有藍(lán)天？

在天氣晴好時，我們看到的天空都是蔚藍(lán)色的，海水也是藍(lán)色的。大家有沒有想過這是為什么？另外，人類正在探測太空，如果我們到了其他星球上，看到的天空會不會也是蔚藍(lán)色？亦或是其他顏色呢？

首先來看看眼睛是如何識別顏色的。我們的眼睛，是靠接收外界的光線來觀察世界、認(rèn)識顏色的。光的本質(zhì)是電磁波，不同波長的光對應(yīng)不同的顏色。我們用眼睛看東西，其實是在用眼睛接收各種波長的可見光。

我們看見一個東西有某種顏色，代表著那個東西反射了某種特定波長的光。比如，我們看見綠色的葉子，那是因為葉子里的葉綠素吸收了可見光中的紅光和紫光，使葉子反射出綠光，然后我們的眼睛接收到綠光，就產(chǎn)生葉子是綠色的感覺。

要探討天空顏色這個話題，我們首先要知道，我們看到的光亮主要是來自主恒星。我們太陽系的恒星就是太陽，在太陽系系所有天體上看到的天空，都是太陽光照射后產(chǎn)生的效果。如果沒有太陽，天空就一直是黑色的。這個道理很簡單。

那么，太陽照射到地球或其他星球上，會產(chǎn)生不同的顏色嗎？我們首先來看看太陽光的組成，太陽光本身是白色光，由赤、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七色光組成。如果沒有任何阻擋，我們看到的光線，或者太空就是無色的。而我們看到的藍(lán)色天空，是因為太陽光穿過大氣層時，七色光中的一部分光線被吸收后，一部分被發(fā)射了，能夠進(jìn)入我們視線的只有剩下的一部分。

具體來說，是因為太陽光線射入大氣層后，遇到大氣分子和懸浮在大氣中的微粒發(fā)生散射的結(jié)果。根據(jù)科學(xué)家的測定，綠色光、藍(lán)色光和紫色光的頻率比較高，則波長比較短；紅色光、橙色光和黃色光的頻率比較低，則波長比較長。當(dāng)遇到空氣中的障礙物的時候，藍(lán)色光便被“散射”得到處都是，布滿了整個天空。天空就是這樣被“散射”成了藍(lán)色。

而在早上和晚上，由于太陽光是斜射的，傳播路徑比較長，太陽光在通過厚厚的大氣層后，那些波長短的藍(lán)色光基本都被懸浮在大氣中的微粒給擋住了，走不遠(yuǎn)，而紅色光因為波長長，很容易跨過障礙物，因此不容易被阻擋，可以到達(dá)更遠(yuǎn)的地方，所以我們在日出和日落時看到的朝霞和晚霞往往是紅色的。

簡而言之，晴朗的天空是蔚藍(lán)色的，這并不是因為大氣本身是藍(lán)色的，也不是大氣中含有藍(lán)色的物質(zhì)，而是由于大氣分子和懸浮在大氣中的微小粒子對太陽光散射的結(jié)果。由于介質(zhì)的不均勻性。使得光偏離原來傳播方向而向側(cè)方散射開來的現(xiàn)象，稱為介質(zhì)對光的散射。

而陰雨天氣的天空內(nèi)？陰雨天的天空是灰白色的，因為云層較厚對陽光的主要表現(xiàn)是反射，這時光線就比晴天弱，天空就比晴天顯得暗一些，當(dāng)再次陽光透過較厚云層后，由于云層中含水量較大，還有較多的塵埃，陽光經(jīng)反射后就主要表現(xiàn)塵埃與小水滴或小冰晶的顏色，所以陰雨天的天空看上去是灰白色的。

由此可知，大氣密度和成分不同，看到的天空顏色就會不一樣。由此我們設(shè)想其他星球的情況。

例如火星，它的大氣層非常稀薄，大氣的主要成分是二氧化碳，表面大氣壓只有不到1個大氣壓。由于沙塵暴經(jīng)常發(fā)生，大氣中還有很多的塵埃，這些塵埃中有很多微米到納米大小的氧化鐵顆粒。因此，在火星看天空的話，遇到晴好天氣時，可以看到很淡的天空藍(lán)，而大部分時間是泛黃的顏色。

而金星則是另外一個極端，由于金星的大氣非常之稠密，表面大氣壓有93個大氣壓，也就是大氣大氣壓的93倍，主要成分是二氧化碳，以及少量的氮氣、水和二氧化硫等，金星表面的溫度達(dá)到400多攝氏度。如果我們站在金星上看天空，就根本無法看透，只有少量的光線能夠穿過它的大氣層，我們看到的天空就是非常渾濁的土黃色，有點像遭遇特大沙塵暴天氣時候的樣子。

而對于月球和水星這樣的天體，它們幾乎沒有大氣層，光線到達(dá)它們的表面時，不會有任何改變，看到的天空就是無色透明的。我們再來說說海洋，地球海洋的顏色為何也是藍(lán)色？

海水之所以看上去是藍(lán)色的，也是由于陽光的作用。陽光中波長越長的光越容易透射進(jìn)海水里，并且很容易被海水或海洋生物吸收。而波長短的大部分發(fā)生了反射和散射而未能進(jìn)入海水。

水的顏色會隨著水周圍的環(huán)境而變化，水里溶解的元素或懸浮的雜質(zhì)，都可能使水產(chǎn)生不同的顏色。平時我們看見的水似乎都是無色透明的，那是因為水量相對較小，而組成水的水分子們，對可見光的吸收太少，簡直可以忽略不記。因此，幾乎所有可見光都會從水中穿透，在我們的眼睛看來，水自然就是透明的了。

但實際上，純凈的水會呈現(xiàn)淡藍(lán)色。當(dāng)水特別多、特別深時，我們會很容易地發(fā)現(xiàn)這一點。盡管前面說過水分子對可見光的吸收微乎其微，但水分子里有一個叫「氫鍵」的東西，在它的作用下，水對紅光、綠光的吸收，會略微比藍(lán)光更多，從而使藍(lán)色光線更容易顯現(xiàn)。

所以，當(dāng)純凈的水達(dá)到一定深度時，就會呈現(xiàn)藍(lán)色，水越深就越藍(lán)，比如海洋和冰川中那些巨大的冰塊。光線在穿透很深的海水或冰塊時，沿途損失的紅光越來越多，到達(dá)幾米深時，大部分的紅光就已經(jīng)消耗殆盡，而藍(lán)光卻可以穿透很遠(yuǎn)。在被完全吸收之前，藍(lán)光可以自由的散射和反射，其中一部分最終返回海水或冰塊表面，把藍(lán)光照射進(jìn)我們的眼睛。此外，海洋和湖泊的表面經(jīng)常反射藍(lán)色的天空，這也會使其顯得更藍(lán)一些，會呈現(xiàn)海天一色的景象。