美國太空網站：天空不隻是藍色——氣輝還使它變成綠色、黃色和紅色（圖片來源：美國宇航局）
（神秘的地球uux.cn）據參考消息網：美國太空網站1月6日刊登題為《天空不隻是藍色——氣輝還使它變成綠色、黃色和紅色》的文章，作者是荷蘭萊登大學天文學副教授馬修·肯沃思和澳大利亞莫納什大學天文學副教授邁克爾·布朗。內容編譯如下：
在陽光明媚的晴天抬頭仰望，你會看到湛藍的天空。但這是天空真正的顏色嗎？或者說，這是天空唯一的顏色嗎？
答案稍稍有些複雜，但它們涉及光、原子、分子的性質以及地球大氣層某些怪異的部分。還有強大的激光器——就科學而言！
藍色天空
先說最重要的事情：當我們在晴天看到藍天的時候，我們真正看到的是什麽？我們看到的是藍色的氮氣或藍色的氧氣嗎？簡單的回答是“不是”。相反，我們所看到的藍光是散射的太陽光。
太陽產生廣譜的可見光，我們看到的陽光是白色的，但它包含彩虹中所含的全部顏色。當陽光穿過空氣時，大氣層中的原子和分子向四麵八方散射出的藍光遠遠超過了散射出的紅光。這種現象被稱為“瑞利散射”，它導致在晴朗日子裏出現白色的太陽和藍色的天空。
在日落時我們可以看到這種現象變得更加明顯，因為陽光需要穿透更多空氣才能到達我們眼前。當太陽接近地平線時，幾乎所有的藍光都被散射（或者被灰埃所吸收），所以我們最終看到是一個紅色的太陽，它的四周是更接近於藍色的顏色。
那麽，如果我們看到的是經過散射的陽光，天空真正的顏色是什麽呢？也許我們可能從夜間得到答案。
光影閃爍
如果你觀察夜晚的天空，它顯然是黑暗的，但並非一團漆黑。是的，天上有星星，但夜空本身也會發出微光。這不是光汙染，而是大氣層的自然發光。
在遠離城市燈光的鄉下，在某個沒有月光的黑夜，你可以看到剪影在天空背景上的樹木和山丘。
這種被稱為“氣輝”的微光是由大氣中的原子和分子產生的。在可見光中，氧氣會產生綠光和紅光，羥基（OH）分子會產生紅光，鈉會產生一種難看的黃光。氮氣——雖然它在空氣中的含量遠比鈉豐富——則對氣輝的形成沒有多少貢獻。
氣輝的獨特顏色是原子和分子以光的形式釋放特定數量的能量的結果。例如，在高海拔地區，紫外線可以把氧分子分裂成一對對氧原子，而當這些氧原子隨後重新結合形成氧分子時，它們會產生一種獨特的綠光。
鈉原子在我們大氣層中隻占極小一部分，但它們組成了很大一部分的氣輝，而且擁有極不尋常的來源——流星。
如果你願意等待，你可以在任何一個晴朗的黑夜看到流星。它們是由塵埃顆粒在以超過11公裏/秒的速度飛行過程中溫度上升並在上層大氣中汽化時所產生的光亮。
隨著流星在大約100公裏的高度劃過天空，它們會在身後留下原子和分子的痕跡。有時你可以看到呈現獨特顏色的流星，這是它們所包含的原子和分子產生的顏色。極其明亮的流星甚至可能會留下肉眼可見的霧狀痕跡。而在這些原子和分子中存在少量的鈉。
這個位於高空的鈉原子層實際上可以為天文學家所利用。我們的大氣層永遠處於運動中，它動蕩不定，從而造成行星、恒星和星係影像的模糊。想象一下，當你在某個夏日午後沿一條長長的公路路麵觀察時所看到的景象。
多色混雜
為了對這種動蕩作出彌補，天文學家們拍攝下明亮恒星的快照，並評估這些恒星的圖像呈現怎樣的扭曲。可以對一個特殊的可變形反射鏡進行調整以消除這種扭曲，從而生成比太空望遠鏡所拍攝圖像更為清晰的圖像（不過太空望遠鏡仍然擁有無需穿透氣輝進行觀測的優勢）。
這種被稱為“自適應光學”的技術十分強大，但存在一個巨大的問題。沒有足夠多天然的明亮恒星可以讓自適應光學裝置在整個天空範圍內有效工作。於是天文學家在夜空中製造出人造恒星，即所謂的“激光引導星”。
這些鈉原子位於動蕩的大氣層上方很高的地方，我們可以通過向它們發射調諧至鈉的獨特黃光的高能激光來使它們發出光亮。由此產生的人造恒星隨後便可以用作自適應光學裝置。你在夜間看到的這種流星將有助於我們以更清晰的視野觀察宇宙。
所以天空並不是藍色的，至少並不永遠是藍色的。它也是混雜綠色、黃色和紅色的黑暗中發出微光的夜空。天空的顏色來自散射的陽光、氧氣以及流星中的鈉。而借助一點點物理學，以及某些強大的激光器，我們可以製造出人造黃色恒星來獲得我們宇宙的清晰圖像。

(责任编辑：娛樂)