Được cảnh báo? CP Ewing, CC BY-SA 

Con người luôn sử dụng những quan sát đơn giản về thiên nhiên để cố gắng hiểu môi trường phức tạp của chúng ta và thậm chí cả vũ trụ rộng lớn hơn. Một ví dụ như vậy là: bầu trời đỏ vào ban đêm, bầu trời vui thích của người chăn cừu và bầu trời đỏ vào buổi sáng, cảnh báo của người chăn cừu. Những câu nói này - ngày trở lại với Kinh thánh (Matthew piano

Có một di sản phong phú về diễn giải màu hoàng hôn và bình minh, với các nhóm văn hóa và dân tộc khác nhau có truyền thống và câu nói khác nhau. Ví dụ, niềm vui của người chăn cừu, thường được thay thế bằngniềm vui của thủy thủTiếng Anh trong phiên bản Mỹ của vần điệu. Nhưng có sự thật nào đằng sau dự báo như vậy?

Ở các vĩ độ trung bình như Châu Âu và Hoa Kỳ, hệ thống thời tiết chủ yếu di chuyển từ phía tây. Chính tính năng đặc biệt này có thể giúp chúng ta hiểu làm thế nào màu sắc của bầu trời được liên kết với các kiểu thời tiết trong tương lai - và liệu các mục đồng có nên chú ý đến bầu trời đỏ hay không.

Sắc thái của màu đỏ

Trong hoàng hôn hoặc bình minh, ánh sáng từ mặt trời sẽ đi qua một phần đáng kể của khí quyển và cuối cùng là tầng đối lưu - một khu vực chứa các đám mây. Ở đó, ánh sáng mặt trời tương tác với các phân tử khí nhỏ hơn nhiều so với bước sóng ánh sáng, một nhà vật lý quá trình gọi Tán xạ Rayleigh. Trong tương tác này, ánh sáng được phân tán hiệu quả hơn nếu màu của nó là màu xanh chứ không phải màu đỏ. Lý do mặt trời trông có màu đỏ vào lúc hoàng hôn hoặc bình minh là vì phần lớn ánh sáng xanh của nó đã bị phân tán trong suốt hành trình dài qua bầu khí quyển.

Bạn có thể kiểm tra điều này ở nhà. Chiếu một ngọn đuốc qua nước có thêm một hoặc hai giọt sữa. Sữa tán xạ ánh sáng theo cách tương tự như các phân tử khí trong khí quyển, khiến đèn khò trông có màu đỏ.

{youtube}https://youtu.be/MtIdcgp95Zw{/youtube}

Nhưng hoàng hôn hay bình minh không nhất thiết là bầu trời đỏ rực. Nếu có nhiều hơi nước trong không khí, điều này có thể làm cho hoàng hôn trông có màu hồng và cam hơn - tắt tiếng màu đỏ tươi. Đây là một hiệu ứng gây ra bởi các giọt nước có kích thước tương đương hoặc lớn hơn với bước sóng ánh sáng, có nghĩa là chúng tán xạ tất cả các màu của ánh sáng tương tự nhau.

Một bầu trời màu đỏ đậm đòi hỏi một tầng đối lưu đặc biệt khô và rõ ràng dọc theo đường đi của ánh sáng mặt trời - vì vậy không khí bao gồm hầu hết các phân tử nhỏ hơn các giọt nước, bụi hoặc chất ô nhiễm. Điều kiện khí quyển rõ ràng như vậy thường được liên kết đến phía đầu của một mặt trận thời tiết áp lực cao di chuyển từ phía tây - một hiện tượng thường có nghĩa là ngày hôm sau sẽ khô và nắng. Vì vậy, có vẻ như thực sự có một số sự thật với câu nói về bầu trời đỏ vào ban đêm.

Nếu hệ thống áp suất cao đang di chuyển về phía đông, những điều kiện khí quyển này sẽ gặp phải bởi ánh sáng của mặt trời đang chiếu tới chúng ta. Do đó, bầu trời đỏ vào buổi sáng cho thấy sự thay đổi thời tiết sắp xảy ra. Bất kỳ ánh sáng nào đến với chúng ta trong hoàng hôn từ phía tây sẽ phải đi qua không khí ẩm hơn. Ngoài ra, bầu không khí trên phía sau của một hệ thống áp suất cao thường cũng cao hơn trong các chất ô nhiễm, cũng giúp tán xạ ánh sáng màu xanh.

Nhưng màu sắc của hoàng hôn hoặc bình minh có thể phức tạp hơn nhiều và là kết quả của những sự kiện cách xa người quan sát hơn là thời tiết. Không khí có thể chứa không chỉ nước, mà các chất ô nhiễm phức tạp hơn và các hạt bụi nhỏ. Nếu tất cả đều có kích thước tương tự nhau, mặt trời và bầu trời có thể có màu đỏ cam, cũng như màu hoa cà hoặc màu tím. Những hạt này có thể được nhặt từ các đám cháy hoang dã và bão bụi.

Chỉ gần đây điều này dẫn đến một hiện tượng ở Anh được mệnh danh là mặt trời bão. Một hệ thống thời tiết liên quan đến cơn bão Ophelia đã vận chuyển Bụi từ Bắc Phi và các đám cháy hoang dã ở Bêlarut trong những đám mây trên Vương quốc Anh. Kết quả là mặt trời buổi trưa đã biến thành một màu cam đậm, làm cho phong cảnh trở nên rực rỡ. Một ví dụ khác là Vụ phun trào 2010 của Eyjafjallajökull, một ngọn núi lửa ở Iceland, đã tạo ra tro mịn cũng như các sol khí Sulphate trong bầu khí quyển cao.

Hoàng hôn giữa các vì sao

Bầu trời đỏ là nhiều hơn nhiều so với cơ hội tốt đẹp cho một bức ảnh. Họ cung cấp những khoảnh khắc để chiêm nghiệm như thế nào quan sát cơ bản có thể tiết lộ những hiểu biết vào thời tiết trong tương lai và thậm chí phun trào núi lửa hàng ngàn dặm. Có lẽ đáng ngạc nhiên hơn, chúng cũng giúp chúng ta hiểu những gì nằm ngoài hành tinh của chúng ta.

Không gian được biết đến với tên gọi trung gian giữa các ngôi sao khác, đầy bụi và khí. Đôi khi điều đó có thể bị bó lại trong các đám mây và khiến ánh sáng của những ngôi sao xa xôi bị mờ đi và đỏ đi đáng kể. Khi chúng ta nhìn vào điều này, giống như chúng ta thấy hàng trăm mặt trời cùng lúc bị biến thành màu đỏ hơn. Hiểu được những cảnh hoàng hôn giữa các vì sao này, cho phép chúng ta khám phá những gì nằm giữa chúng ta và các ngôi sao khác.

Đó là bởi vì các hạt gần các ngôi sao hoặc trong các đám mây hình thành sao có thể có mặt trong hoặc giữa các hạt bụi, giúp gây ra ánh sáng sao đỏ. Cuối cùng, bằng cách nghiên cứu những hoàng hôn giữa các vì sao, chúng ta có thể tìm ra chính xác những hạt này là gì. Điều đó có nghĩa là chúng ta có thể hiểu những yếu tố nào giúp hình thành các ngôi sao và hành tinh với bầu khí quyển và hoàng hôn và bình minh của riêng chúng. Vì vậy, bầu trời đỏ không chỉ mang lại niềm vui cho người chăn cừu - chúng còn mang lại niềm vui cho các nhà thiên văn học.

Giới thiệu về Tác giả

Daniel Brown, Giảng viên môn Thiên văn học, Đại học Nottingham Trent

Bài viết này ban đầu được xuất bản vào Conversation. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan:

at Thị trường InnerSelf và Amazon