نقاشیهای کودکانه، کتابهای درسی و حتی بسیاری از تصاویر گرافیکی، خورشید را ستارهای زرد یا طلایی نشان میدهند؛ اما حقیقت آن است که خورشید آن رنگ آشنا را ندارد. اخترشناسان میگویند اگر بتوانیم خورشید را از خارج از جو زمین و بدون فیلتر اتمسفر مشاهده کنیم، آن را عمدتاً سفید خواهیم دید. اما چرا این تصور غلط در ذهن ما شکل گرفته است؟ پاسخ این پرسش را باید در اصطلاحات علمی، فیزیک نور و البته جو زمین جستوجو کرد.
«کوتوله زرد»؛ نامی که درباره رنگ نیست
خورشید از نظر علمی یک ستاره از نوع «کوتوله زرد» شناخته میشود، اما این عنوان هیچ ارتباطی به رنگ واقعی آن ندارد. اصطلاح «کوتوله زرد» در واقع بر اساس جایگاه خورشید در نمودار «هرتسپرونگ–راسل» تعریف شده است؛ نموداری که ستارگان را بر پایه ویژگیهایی مانند دما و درخشندگی طبقهبندی میکند و به دانشمندان امکان میدهد مراحل مختلف چرخه زندگی ستارگان را بررسی کنند.
کلمه «کوتوله» در این نام به اندازه و رده درخشندگی ستاره اشاره دارد، نه رنگ آن. خورشید در مقایسه با ستارگان غول، ابرغول و فراغول، جرم نسبتاً کوچکی دارد و به همین دلیل در گروه ستارگان کوتوله جای میگیرد. بنابراین «کوتوله زرد» بیش از آنکه توصیفی از ظاهر خورشید باشد، یک اصطلاح تخصصی برای بیان ویژگیهای فیزیکی و مرحله تکاملی این ستاره است.
خورشید در کدام رده ستارگان قرار دارد؟
اخترشناسان ستارگان را بر اساس دمای سطحی به ردههای طیفی O، B، A، F، G، K و M تقسیم میکنند. در این مقیاس، ستارگان رده O داغترین و ستارگان رده M سردترینها هستند. این طبقهبندی تا حدودی با رنگ ظاهری ستارگان نیز هماهنگ است؛ ستارگان بسیار داغ معمولاً برای چشم انسان آبی یا آبیسفید دیده میشوند و ستارگان سردتر به رنگهای نارنجی و قرمز ظاهر میشوند.
خورشید در رده G2 قرار دارد؛ یعنی در بخش نسبتاً داغ گروه G. در هر رده طیفی، اعداد صفر تا ۹ دمای دقیقتر ستاره را مشخص میکنند و عدد پایینتر به معنای دمای بالاتر است. این جایگاه طیفی نشان میدهد خورشید ستارهای میانسال و پایدار است که در مرحله اصلی چرخه زندگی خود قرار دارد.
نور خورشید در فضای بیرون چه رنگی است؟
خورشید طیف گستردهای از طول موجهای نور مرئی را منتشر میکند. اگرچه بیشترین شدت تابش آن در محدودهای نزدیک به بخش سبز طیف مرئی قرار دارد، اما خورشید تنها نور سبز ساطع نمیکند و تقریباً تمام بخشهای طیف مرئی را پوشش میدهد. ترکیب این طول موجها در کنار یکدیگر باعث میشود نور خورشید در مجموع سفید به نظر برسد.
شاید تصور شود که چون بیشترین تابش خورشید در محدوده سبز است، باید آن را سبز ببینیم؛ اما چشم انسان مجموع نورهای مرئی دریافتشده را به شکل سفید درک میکند. به همین دلیل، رنگ خورشید در فضای بیرون از جو، سفید یا اندکی متمایل به زرد توصیف میشود.
نقش جو زمین در زرد دیده شدن خورشید
دلیل اصلی رنگی که هنگام نگاه به خورشید از سطح زمین میبینیم، جو زمین است. وقتی نور خورشید وارد اتمسفر میشود، با مولکولها و ذرات معلق در هوا برخورد میکند و برخی طول موجها بیش از بقیه پراکنده میشوند. این پدیده که «پراکندگی ریلی» نام دارد، هم در رنگ آسمان و هم در رنگ ظاهری خورشید نقش تعیینکنندهای ایفا میکند.
نور آبی طول موج کوتاهتری نسبت به نور قرمز دارد و در جو زمین بسیار بیشتر پراکنده میشود. بخشی از نور آبی پیش از آنکه مستقیماً به چشم ناظر برسد، در جهات مختلف پخش میشود؛ به همین دلیل آسمان را در طول روز آبی میبینیم و ترکیب نوری که مستقیم از خورشید به چشم میرسد، متمایل به زرد یا سفید دیده میشود.
چرا خورشید هنگام طلوع و غروب سرخ میشود؟
رنگ خورشید در طول روز یکسان نمیماند و این تغییر نیز به مسیر عبور نور از جو مرتبط است. وقتی خورشید در میانه آسمان قرار دارد، نور آن مسیر نسبتاً کوتاهی را در جو طی میکند و به همین دلیل سفید یا متمایل به زرد دیده میشود. اما هنگام طلوع و غروب، نور خورشید باید مسافت بسیار بیشتری را درون اتمسفر بپیماید.
در این مسیر طولانیتر، نور آبی و دیگر طول موجهای کوتاه بهشدت پراکنده میشوند و نورهایی با طول موج بلندتر مانند قرمز و نارنجی سهم بیشتری از نور مستقیم خورشید را تشکیل میدهند. نتیجه آنکه خورشید در ساعات ابتدایی و انتهایی روز به رنگهای نارنجی، قرمز و حتی قرمز تیره دیده میشود.
دود، آلودگی و رنگ غیرعادی خورشید
وجود دود، گردوغبار و ذرات معلق در جو میتواند این پدیده را تشدید کند. هنگام آتشسوزیهای گسترده جنگلی یا افزایش شدید آلودگی هوا، خورشید ممکن است قرمز، نارنجی یا زرد تیره دیده شود. در چنین شرایطی علاوه بر پراکندگی ریلی، ذرات بزرگتر موجود در هوا نوع دیگری از پراکندگی نور به نام «پراکندگی می» را نیز ایجاد میکنند که بر رنگ و شدت نور خورشید و آسمان تأثیر میگذارد.
به همین دلیل، در روزهایی که آلودگی هوا شدید است یا آتشسوزیهای بزرگی رخ میدهد، آسمان ظاهری غیرعادی و حتی تیره و وهمآلود پیدا میکند. این پدیده نمونه روشنی از تأثیر ذرات جوی بر نحوه دیده شدن نور خورشید است.
پس خورشید واقعاً چه رنگی است؟
در نهایت باید گفت «کوتوله زرد» نامی برای توصیف رنگ واقعی خورشید نیست؛ بلکه اشارهای به ردهبندی طیفی، جایگاه در نمودار هرتسپرونگ–راسل و مرحلهای از چرخه زندگی این ستاره دارد. خورشید ستارهای از رده G2 و از نوع کوتوله است که نسبت به ستارگان بسیار داغتر، دمای کمتری دارد.
نور این ستاره در مجموع سفید است و رنگ زردی که از زمین میبینیم، تا حد زیادی نتیجه عبور نور از جو زمین و پراکندگی طول موجهای مختلف است. پس اگرچه از کودکی عادت کردهایم خورشید را زرد بکشیم، واقعیت این است که زردی خورشید بیش از آنکه به خودِ ستاره مربوط باشد، ساخته و پرداخته اتمسفر سیاره ماست.
نظرات (0)