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生活に欠かせない電子レンジやカーナビの仕組みなど、子どもに突然「どうして」と聞かれても答えに困ることがあるものです。身近な存在なのに意外と知らない科学の話をまとめた 『世界が面白くなる! 身の回りの科学』 を上梓した宇宙物理学者・二間瀬敏史氏が、書籍の中から1つの内容を紹介します。 写真提供/shutterstock 地球の昼間の空が青いのはなぜ? 有名なロックバンドであるフジファブリックの「茜色の夕日」などに出てくるように、夕焼けの空の色といえば"あかね色"です。では、火星の夕焼けの空は何色だと思いますか? 火星の天文学 - Wikipedia. 多くの方は、地球と同じあかね色だと思われるのではないでしょうか。火星の夕焼けが何色なのかをお伝えする前に、まずは地球の夕焼けがなぜあかね色なのか、そもそも昼間の空はなぜ青いのかについてお話ししましょう。 夕焼けや昼間の空は、太陽から発せられている光(以下、太陽からの光)によって、あかね色や青色に見えています。この太陽からの光は、大気中の微粒子とぶつかると進行方向がさまざまな方向に変化し、これを「光の散乱」と言います。 地球の大気は、空気分子のほかにもチリや無数の小さな水滴や氷の結晶などを指す雲粒子(うんりゅうし)など、さまざまな微粒子を含んでいます。空気分子の大きさは、約1ナノメートル(髪の毛の太さの10万分の1、または10億分の1メートル)です。 太陽からの光には、人間が見ることのできる光と、見ることのできない光(紫外線や赤外線など)が含まれています。人間が見ることのできる光を"可視光"と言い、可視光の波長は380~780ナノメートル程度です。人の目には波長の長い順から、「赤→オレンジ→黄→緑→青→藍→紫」の色として認識します。 イラスト:『世界が面白くなる! 身の回りの科学』より これらの色は波長で表すことができ、赤は約700~780ナノメートル、青は約460~500ナノメートル、紫は約380~430ナノメートルとなります。 大気中に入ってきた太陽からの光が、可視光の波長の数百分の1以下の大きさである空気分子によって散乱される際、太陽からの光の波長が空気分子のサイズである約1ナノメートルに近いほど、つまり波長が短ければ短い紫色(約380~430ナノメートル)や青色(約460~500ナノメートル)の波長ほど大きく光が散乱します。 また、空気分子は紫外領域(380ナノメートル以下)で特に強く光を散乱します。つまり、太陽からの光が地球の大気中を通るとき、可視光の中でいちばん波長の短い紫が最も効率よく散乱されるのです。紫の光が散乱されると空に広がるので、人間の目には広い範囲から紫の光が届きます。 しかし、太陽からの光の中で紫の光は強くありません。さらに、紫の波長は約380~430ナノメートルと、人間が見ることのできない紫外領域に近く、人間の目における紫色への感度が低いため、結果的に散乱した光の中で紫色の次に波長の短い藍色や青色が最も多いと感じます。つまり、空が紫ではなく、青く見えるのです。 光は目に届く前に散り散りになっている?
これは、その月が今どの高度にあるのかということが大きく関係しており、高度が低い場合には、よりオレンジに近い色に見えてしまいます。 そしてこれは、その月の高度の違いによって、 人と月の間を結ぶ直線の間の大気の厚さが変化してくるのがその理由です。 これがどういうことかというのは、以下の画像を参考にしてください。 地上の人間からすると、月が真上に来たときが最もその大気の厚さが薄くなります。 そして月が反射した光は、空気の層を通る途中で散乱してしまい、 より長い層を通るほど、青っぽい光はどんどん散乱してしまいます。 その結果、波長の長いオレンジ色の光のみが遠くまで届き、 私たちの目にも、月の高度が低い時には、月自体がオレンジ色に見えてしまうのです。 しかし、そんなオレンジの月も、高度が上昇するにつれて、どんどん白っぽい色に変化していきます。 地球から見ると、星の 色 は大気の影響も受けてしまうのですね(^^) それでは、最後まで読んでいただきありがとうございました。 スポンサードリンク 日本語が含まれない投稿は無視されますのでご注意ください。(スパム対策)
2004年8月10日時点の オリジナル よりアーカイブ。 2005年4月23日 閲覧。 ^ The Martian Sky: Stargazing from the Red Planet ^ Phil Plait's Bad Astronomy: Misconceptions: What Color is Mars? ^ St. Fleur, Nicholas (2017年1月9日). "Looking at Your Home Planet from Mars". The New York Times 2017年1月9日 閲覧。 ^ Revkin, Andrew C. (2014年2月6日). " Martian View of Our Pale Dot ". The New York Times. 2014年2月9日 閲覧。 ^ Mars Global Surveyor MOC2-368 Release ^ " Astronomical Phenomena From Mars ". 2008年6月2日時点の オリジナル よりアーカイブ。 2005年4月23日 閲覧。 ^ 1990A&A... 233.. 235B Page 235 ^ 1991BAICz.. 42.. 271P Page 271 ^ ^ Joy, K. H; Messenger, S; Zolensky, M. E; Frank, D. R; Kring, D. 火星の夕焼けは青色。オデッセイで主人公が見た空は偽物？. A (2013). "Bench Crater meteorite: Hydrated Asteroid Material Delivered to the Moon". 76th Annual Meteoritical Society Meeting ^ Meteoritical Bulletin Database: Hadley Rille ^ Webster (2014年10月19日). " All Three NASA Mars Orbiters Healthy After Comet Flyby ". NASA. 2014年10月20日 閲覧。 ^ Agence France-Presse (2014年10月19日). "A Comet's Brush With Mars". The New York Times 2014年10月20日 閲覧。 ^ Denis (2014年10月20日). "
ここまでは地球の空の色を見てきましたが、それではお隣の惑星である火星の空は何色をしているのでしょうか。 火星には地球ほどの厚い大気はなく、二酸化炭素を多く含んだ薄い大気があるだけです。その代わり、強い風が吹いているため、赤茶色をした地表の細かい砂の粒が大量に空に舞っています。これらの影響で火星の空は赤っぽく見えます。 また、その細かい粒子は赤色の光を散乱させる性質を持っているため、太陽の位置が低くなってくると青色の光しか届かなくなります。その結果、朝焼けや夕焼けは青っぽく見えることになります。青いのに「焼け」というのもおかしいですけどね…。 まとめ 昼間の空が青いとか、夕焼けが赤いとかいうのは、小さい頃から何気なく見ている光景だと思います。 しかし、これを科学的な視点でとらえれば、太陽光の大気中での拡散という現象によって起こっていると説明できます。 地球の空はたまたま青い色をしていますが、大気中でどの色が拡散されるかによって、その惑星での空の色が決まるなんて面白いと思いませんか。 (文/TERA) 著者プロフィール 小さい頃から自然科学に関心があり、それが高じて科学館の展示の解説員を務めた経験も持つ。現在は、天文に関するアプリケーションの作成や、科学系を中心としたコラムを執筆している。 ※この記事は2014年03月07日に公開されたものです
火星は地球の1. 5倍ほど太陽から遠いので、地球の3分の2くらいの大きさに見える太陽とともに"青い空"が映っていました。つまり、火星の夕焼けは青色です。ではなぜ、火星の夕焼けは青いのでしょうか? ■空の色が地球と逆になるワケ 火星にも地球と同じく大気があります。ならば、地球と同じことが起こるのではと思うかもしれませんが、実際はだいぶ事情が違ってきます。まず火星の大気は非常に薄いため、地面から巻き上げられた微小なチリによって光が散乱します。 地球では、空気分子に近い波長の光がより散乱されていました。このように、光には光の波長と同程度のサイズの粒子に強く散乱されるという性質があります。火星では、光は微妙なチリに当たって散乱するのですが、この微小なチリのサイズが赤色の波長と同程度なのです。 こうして火星の場合、赤色の光がより多く散乱されるため、火星の昼間の空の色は赤っぽくなります。つまり、昼夜の空の色が地球と逆になるのです。 夕方は、太陽の光が火星の大気中を長く通り抜けることで、赤色の光はほとんど散乱されてしまうため、比較的散乱されにくい青色の光が多く目に届くことになります。その結果、火星の夕焼けが青色に見えるのです。 まさか、火星の空の色が地球の空の色と昼夜逆転していたなんて、驚かれたのではないでしょうか? 今回は、"火星"といった地球外のお話をしましたが、私たちは日々、身の回りで科学の恩恵を受けています。 身の回りに潜んでいる科学を知ることで、「科学って何に役立つの?」というふうに抱いていた疑問が、「これも、あれも、こんなものまで、科学の恩恵を受けていたんだ!」という認識になり、身近な所から世界まで、見え方が大きく変わるかもしれません。 二間瀬 敏史:京都産業大学理学部教授 【関連記事】 「チコちゃんに叱られる!」にハマる人の心理 世界で最も恐ろしい陸生動物「ラーテル」の正体 外来種を悪とする「池の水ぜんぶ抜く」の疑問点 ハサミムシの母の最期はあまりにも壮絶で尊い 頭の回転が速い人とそうでない人の圧倒的な差