Pourquoi le coucher de soleil est-il rouge? Super question. Pour mieux comprendre que vous devez avoir une compréhension de base du comportement de la lumière dans l'air, de la composition de l'atmosphère, de la couleur de la lumière, des longueurs d'onde et de la diffusion de Rayleigh, voici toutes les informations dont vous avez besoin pour comprendre ces choses.
L'atmosphère de la Terre est l'un des principaux facteurs qui déterminent la couleur d'un coucher de soleil. L'atmosphère est composée principalement de gaz avec quelques autres molécules jetées. Puisqu'elle entoure complètement la Terre, elle affecte ce que vous voyez dans toutes les directions. Les gaz les plus courants dans notre atmosphère sont l'azote (78%) et l'oxygène (21%). Le seul pour cent restant est constitué de gaz traces, comme l'argon et la vapeur d'eau et de nombreuses petites particules solides, comme la poussière, la suie et les cendres, le pollen et le sel des océans. Il peut y avoir plus d'eau dans l'air après une tempête de pluie ou près de l'océan. Les volcans peuvent rejeter de grandes quantités de particules de poussière dans l'atmosphère. La pollution peut ajouter différents gaz ou poussières et suie.
Ensuite, vous devez regarder les ondes lumineuses et la couleur de la lumière. La lumière est une énergie qui se déplace par vagues. La lumière est une vague de champs électriques et magnétiques vibrants et fait partie du spectre électromagnétique. Les ondes électromagnétiques parcourent l'espace à la vitesse de la lumière (299 792 km / sec). L'énergie du rayonnement dépend de sa longueur d'onde et de sa fréquence. Une longueur d'onde est la distance entre les sommets des vagues. La fréquence est le nombre d'ondes qui passent par seconde. Plus la longueur d'onde de la lumière est longue, plus la fréquence est basse et moins elle contient d'énergie. La lumière visible est la partie du spectre électromagnétique que nos yeux peuvent voir. La lumière d'une ampoule ou du soleil peut sembler blanche, mais c'est en fait une combinaison de plusieurs couleurs. La lumière peut être divisée en ses différentes couleurs avec un prisme. Un arc-en-ciel est un effet de prisme naturel. Les couleurs du spectre se fondent les unes dans les autres. Les couleurs ont des longueurs d'onde, des fréquences et des énergies différentes. Le violet a la longueur d'onde la plus courte, ce qui signifie qu'il a la fréquence et l'énergie les plus élevées. Le rouge a la longueur d'onde la plus longue et la fréquence et l'énergie les plus basses.
Afin de mettre tout cela ensemble, nous devons regarder l'action de la lumière dans l'air de notre planète. La lumière se déplace en ligne droite jusqu'à ce qu'elle interfère (molécule de gaz, poussière ou autre). Ce qui arrive à cette lumière dépend de la longueur d'onde de la lumière et de la taille de la particule. Les particules de poussière et les gouttelettes d'eau sont beaucoup plus grandes que la longueur d'onde de la lumière visible, elle rebondit donc dans différentes directions. La lumière réfléchie apparaît blanche car elle contient toujours toutes les mêmes couleurs, mais les molécules de gaz sont plus petites que la longueur d'onde de la lumière visible. Lorsque la lumière les rencontre, elle agit différemment. Après que la lumière a frappé une molécule de gaz, une partie de celle-ci peut être absorbée. Plus tard, la molécule irradie la lumière dans une direction différente. La couleur qui est rayonnée est la même couleur qui a été absorbée. Les différentes couleurs de lumière sont affectées différemment. Toutes les couleurs peuvent être absorbées, mais les fréquences plus élevées (bleus) sont absorbées plus souvent que les fréquences plus basses (rouges). Ce processus est appelé diffusion Rayleigh.
Pour faire court, la réponse à "pourquoi le coucher de soleil est-il rouge?" La couleur du soleil lui-même semble changer, d'abord en orange puis en rouge car encore plus de bleus et de verts à courte longueur d'onde sont maintenant dispersés et seules les longueurs d'onde plus longues (rouges, oranges) restent à voir.
Nous avons écrit de nombreux articles sur le coucher du soleil pour Space Magazine. Voici un article sur le lever et le coucher du soleil, et voici quelques photos du coucher du soleil.
Si vous souhaitez plus d'informations sur le Soleil, consultez le Guide d'exploration du système solaire de la NASA sur le Soleil, et voici un lien vers la page d'accueil de la mission SOHO, qui contient les dernières images du Soleil.
Nous avons également enregistré un épisode d'Astronomy Cast all about the Sun. Écoutez ici, épisode 30: Le soleil, les taches et tout.
Référence:
NASA Space Place
