为什么火星上会出现蓝色落日,火星上的夕阳是什么样

#人类为什么执着于探测火星？#

这里先要祝贺中国火星探测器“天问一号”于今日发射成功！

火星日落

美国宇航局的“勇气”号火星探测器拍摄的这张令人惊叹的全景图中，蓝色的太阳即将落在火星地平线以下。

如果一颗行星的大气层所含气体很少，灰尘却很多，那么呈现出日落的颜色和地球是不同的。

首先，任何一颗大气层以气体为主的行星，都会遵循光的散射模式，即在日落时呈现为我们眼睛所能看到的颜色。

由于火星大气的密度只有地球的1/80，所以，火星大气对太阳光的散射主要由较大的尘埃颗粒控制。

地球上的气体分子，由于其直径小于光的波长，因此，气体分子向各个方向散射太阳光。相比之下，火星尘埃主要向一个方向散射太阳光，即向太阳光前进的方向。

此外，尘埃粒子散射红光的角度要比蓝光大得多。蓝光的散射范围不是很广，反而会变得更加集中，并且，火星大气中蓝光的散射强度大约是红光的6倍。

最主要的一点是火星的大气层非常稀薄且以灰尘为主，所以，波长较长的红光反而散射较慢，最终散射较强的蓝光胜出。

当你看火星的日落时，你会发现太阳像一个白色的圆盘，太阳周围有蓝色的光芒。再往外看，天空开始泛红。在那里，你可以看到红光以更大的角度散开。

在天王星上，大气中氢、氦和甲烷的气体粒子散射短波光蓝色和绿色最多，同时吸收（但基本上不会再反射）较长的红色波长。

这就创造了一个明亮的蓝色天空，当蓝光相对于较长的绿色波长散开时，在日落时就变成了绿松石色。

而在土卫六（土星的一个卫星）上，日落时的天空会从黄色变为橙色到棕色。

我们现在知道了火星上的落日是蓝色的，那么地球上的夕阳为什么是红色呢？

我们和亲朋好友在海边畅玩嬉戏，当火红的夕阳带着玫瑰色和桃红色的余辉步入海天尽头时，我们静坐小憩，畅谈人生，油然而生无尽感慨，这是我们在地球上观赏日落一种独特享受。

在观赏美景的同时，我们也会惊叹大自然的神奇，那么，为什么地球上的落日会是红色的？

这是因为，地球的外衣——大气层是由无数微小的气体分子（主要是氮和氧）组成的，当太阳光进入大气层时，受到这些不规则的气体分子的阻拦。

我们都知道，牛顿用三棱镜把太阳光折射出七种颜色：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，得出了太阳光是由七种颜色的光组成，并且它们的波长也是由高到低，在760~400nm之间。

这七种不同波长的颜色与气体分子发生的散射快慢也不同，所以，当太阳光穿过大气层时，进入我们眼中所呈现的颜色也不同。

随着地球的自转，在傍晚时太阳到了我们目视的正前方，这时太阳光的传播距离相对于白天要更遥远。

我们知道，c＝γλ，就是光速＝频率*波长，因此，在光速不变的前提下，波长最短的紫光和蓝光反而频率最高，所以散射的速度更快，而波长最长的红光，频率最慢导致散射的最慢，反而传播的最远，当傍晚的太阳光穿过厚厚的大气层之后，仅剩下红色光线，这时，我们所看到的落日就是火红的颜色了。

那么一定还会有同学问，为什么太阳光穿越大气会发生散射而不是折射、反射？

太阳光经过大气发生散射的前提是：大气层内的气体分子必须小于太阳光的波长。

当太阳光分子和气体分子相互接近时，由于双方具有很强的相互斥力，迫使它们在接触前就偏离了原来的运动方向而分开，这时就发生了"散射"。

对于比波长小的气体分子来说，其散射光线能力与光线波长的四次方成反比，所以，这种散射是有选择性的。例如波长为0.7微米时的散射能力为1，波长为0.3微米时的散射能力就为30。

如果太阳光遇到直径比波长大的分子时，虽然也被散射，但这种散射是没有选择性的，例如空气中存在较多的尘埃或雾粒，一定范围的长短波都被同样的散射，这时，天空会呈灰白色的。

有时为了区别有选择性的散射和没有选择性的散射，将前者称为散射，后者称为漫射。

而折射就很好理解了，当光线穿过一种均匀的透明介质时，传播方向发生了改变，这就叫做折射。

例如，我们在看见鱼儿在清澈的水里面游动，但是，沿着你看见鱼的方向去抓它，却又抓不到，可是有经验的渔民却知道，只有瞄准鱼的下方才能把鱼抓到，其实，我们看见水中的鱼儿会比实际位置高一些，这就是光的折射现象引起的。

最好理解的就是反射了，当光线经过空气遇到一种均匀介质后，又被弹回空气中，这就是反射。

简单地说，光在反射时遵循光的反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面内；反射光线和入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角。

7月23日12时41分，我国成功发射首次火星探测任务——天问一号探测器，开启了中国自己的火星探测之旅。

这颗与地球非常相似的星球，承载了我们的星球移民梦想，期待有那么一天，能真正到火星上开造人类新纪元。

火星上的日落为什么是蓝色的？

在地球上，日落或日出时大气中的尘埃粒子能够散射蓝绿光，使太阳呈现为黄色、橙色和红色。假如云层反射了这些色彩，就会染红整个天空，形成极为美丽的霞光。

而在火星上，情况有一点不同。永久存在于火星大气中的细小尘埃会吸收蓝光，散射较暖的光，因此天空呈现的颜色与我们熟悉的不同。与此同时，太阳附近的尘埃粒子会朝着观察者的方向散射蓝光，在太阳附近形成一个阴冷的蓝色光晕。因此当我们站在火星上看日落时，在地平线附近看到的是蓝色光芒，它是阳光穿越火星富含尘埃的大气最底层时产生的。

来自太阳的蓝光在穿越地球大气时会被空气中的分子散射，形成蓝色的天空。但火星的大气只有地球的1%，所以只有在日落或日出时，才能透过最稠密的火星空气（和尘埃）看到这种蓝色。

在地球上，当日落或日出时，由于大气折射效应，太阳看起来会像一个底部稍扁的椭圆形。这是因为靠近地平线处的空气密度大，会使阳光向上折射，压缩日面底部的影像。而上部由于较高，空气折射率较低，因此这种效应较不明显。当太阳升上中天后，大气密度降低，折射减少，太阳看起来就又是圆的了。
但在火星上，无论是在好奇号还是机遇号拍摄的影像中，日落或日出时太阳的形状几乎是不变的。至少我们肉眼无法察觉到这种变化。原因也是由于火星的大气太稀薄，所以折射效应微乎其微。
火星上的暮光持续得比较久，因为在其平流层存在着大量被风暴带去的尘埃，它们在太阳下山后的至少两个小时内会一直反射阳光。因此造成火星和地球日落现象差异的原因在于它独特的大气特点。

为什么火星上会有蓝色的日落?

今天，让我来给大家讲讲，为什么天空是蓝色的，为什么落日是红色的。当然了，除非你是在火星上，看到的天空和落日的颜色倒是和地球正好相反。首先，你需要明确的是，太阳光是什么颜色的。答案揭晓，太阳光是彩虹所有颜色的集合。事实上，彩虹的颜色是下雨后，雨水将白光折射成各种不同的颜色，这就形成了彩虹。那么，为什么天空是蓝色的呢？这个问题，下面我将细细解答。这是一段绿光波。

如果我们延长这段光波，这就得到了红光波；如果我们缩短这段光波，那得到的就是蓝光波。现在我的右手边，是一个装满空气分子的盒子。如果我向这个空气分子盒子照射蓝光，光波就会向各个方向散射。但如果我向这个盒子照射红光，散射地就没有那么广了。这就是瑞利散射。现在如果我们向更大的粒子比如云层中的雨滴，那我们就会得到不同的散射称为米氏散射。米氏散射散射的是所有波长的光，这就是云是白色的原因。

米氏散射导致光在尘埃和云中的大颗粒间散射。瑞利散射则是在大气中散射。当阳光照射进地球大气层，蓝光的成分就向四处散射，这就是天空是蓝色的原因了。白天，由于太阳光以较快的速度穿过地球大气层，因此并没有产生很多散射。但是在日落时分，阳光在大气层中有更长的路径，这就让蓝光、绿光和黄光散射开来。99%的光就这样消散了，只有红色保留其中，这就是为什么日落是红色的。你甚至可以自己在家创造属于自己的日落。全部装备只需一只手电筒，装满水的浴缸和一点点牛奶。我们需要牛奶中的小颗粒，来折射蓝色光。现在，我们就拥有属于自己的蓝色天空了。

随着蓝色的光散开，罐子末端剩下的只是黄色和红色的光。 但是火星上发生了非同寻常的事情。 火星的天空是红色的。 火星的大气层中没有太多空气，但实际上只有尘埃颗粒。 这些尘埃不会引起瑞利散射，它们引起米氏散射。 这些尘埃颗粒也像火星表面一样被染成红色。 火星是红色的，因为它含有铁。 铁生锈后会变成红色。 这就是为什么血液是红色，因为血液中含有大量的铁。 罗马战争之神火星是一个真正喜欢鲜血的人。

火星也是以这位火星之神的名字命名是，因为红色是他最喜欢的颜色。 在火星上，日落实际上是蓝色的。 这是由米氏散射引起。 在瑞利散射下，蓝光在所有方向上均匀散射，但是在米氏散射下，光更加倾向于前向散射，并且这种前向散射效应在蓝光下比红光发生的更多。 这会导致在太阳周围形成巨大的蓝色光圈，然后投射在火星上的位置。 在地球上也会发生相同的影响。 1883年，喀拉喀托火山爆发，火山喷出的灰尘和尘埃使月球变蓝了几个月。 因此，在地球上可以看到相同的蓝色日落效果，但是在蓝色月亮中只能看到一次。

火星是距离太阳最近的第四个行星，也是太阳系中第二小的行星，只比水星大。 在英语中，火星以罗马战争之神的名字命名，通常被称为“红色星球”。后者指的是普遍存在于火星表面的氧化铁的作用，这使其在肉眼可见的天文物体中呈现出独特的微红色外观。 火星是一个大气稀薄的类地行星，其表面特征让人联想到月球撞击坑以及地球上的山谷，沙漠和极地冰帽。