Тень Земли (или земная тень ) - это тень, которую сама Земля отбрасывает через свою атмосферу в космическое пространство к антисолнечной точке . В период сумерек (как ранние сумерки, так и поздний рассвет ) видимая кайма тени - иногда называемая темным сегментом или сумеречным клином [1] - появляется как темная и рассеянная полоса прямо над горизонтом , наиболее отчетливая, когда небо чистое.
Поскольку диаметр Земли в 3,7 раза больше диаметра Луны, длина тени планеты, соответственно, в 3,7 раза больше лунной тени: примерно 1 400 000 км (870 000 миль). [2]
Появление
Тень Земли, отбрасываемая на атмосферу, может быть видна во время «гражданской» стадии сумерек , при условии, что небо чистое, а горизонт относительно беспрепятственный. Кайма тени выглядит как темно-синяя или пурпурная полоса, которая простирается на 180 ° горизонта [3] [4] напротив Солнца , то есть на восточном небе в сумерках и на западном небе на рассвете . Перед восходом солнца тень Земли, кажется, удаляется по мере восхода Солнца; после захода солнца кажется, что тень поднимается по мере того, как солнце садится. [3]
Тень Земли лучше всего видна при низком горизонте, например над морем, и при ясном небе. Кроме того, чем выше высота наблюдателя для просмотра горизонта, тем резче появляется тень. [3] [4]
Пояс Венеры
Связанное с этим явление в той же части неба - пояс Венеры или антисумеречная арка, розоватая полоса, видимая над голубоватым оттенком тени Земли, названная в честь планеты Венера, которая, когда она видна, обычно находится в этой области. неба. Никакая определенная линия не разделяет тень Земли и пояс Венеры; одна цветная полоса сливается с другой в небе. [3] [4]
Пояс Венеры - явление, совершенно отличное от послесвечения , которое возникает в геометрически противоположной части неба.
Цвет
Когда Солнце приближается к горизонту во время заката или восхода солнца , солнечный свет кажется красноватым. Это связано с тем, что световые лучи проникают через особенно толстый слой атмосферы, который работает как фильтр, рассеивая все, кроме длинных (красных) волн.
С точки зрения наблюдателя, красный солнечный свет напрямую освещает мелкие частицы в нижних слоях атмосферы в небе напротив Солнца. Красный свет отражается от наблюдателя, поэтому пояс Венеры кажется розовым.
Чем ниже опускается заходящее Солнце, тем менее четко проявляется граница между земной тенью и поясом Венеры. Это потому, что заходящее Солнце теперь освещает более тонкую часть верхних слоев атмосферы. Там красный свет не рассеивается, потому что присутствует меньше частиц, и глаз видит только «нормальное» (обычное) голубое небо, которое возникает из-за рэлеевского рассеяния на молекулах воздуха. В конце концов, и тень Земли, и пояс Венеры растворяются во тьме ночного неба . [4]
Цвет лунных затмений
Тень Земли как изогнута , как планета, и ее умбра простирается 1,400,000 км (870000 миль) в космическое пространство. (The antumbra , однако, продолжается до бесконечности.) Когда Солнце , Земля и Луна будут выровнены идеально (или почти так), с Землей между Солнцем и Луной, тень Земли падает на лунную поверхность , обращенная к ночной стороне планеты, так что тень постепенно затемняет полную Луну , вызывая лунное затмение .
Даже во время полного лунного затмения небольшое количество солнечного света все же достигает Луны. Этот непрямой солнечный свет преломлялся при прохождении через атмосферу Земли . Молекулы воздуха и частицы в атмосфере Земли рассеивают более короткие волны этого солнечного света; таким образом, более длинные волны красноватого света достигают Луны, точно так же, как свет на закате или восходе солнца кажется красноватым. Это слабое красное свечение придает затменной Луне тускло-красноватый или медный цвет. [5]
Смотрите также
- Призрак Броккена , увеличенная тень наблюдателя, отбрасываемая на облака, противоположные направлению Солнца.
Рекомендации
- ^ "Сумеречный клин" . www.weatherscapes.com .
- ^ Погге, Ричард. «Лекция 9: Затмения Солнца и Луны» . Астрономия 161: Введение в астрономию Солнечной системы . Государственный университет Огайо . Проверено 16 июля 2015 года .
- ^ а б в г Лес Коули. «Тень Земли» . www.atoptics.co.uk.
- ^ а б в г "Что вызывает слои на восходе и закате?" . earthsky.org.
- ^ Дэвид К. Линч, Уильям Чарльз Ливингстон (июль 2001 г.). Цвет и свет в природе . Издательство Кембриджского университета; 2 издание. п. 38,39. ISBN 978-0-521-77504-5.
Внешние ссылки
- Определение «темного сегмента»
- Изображение, показывающее гораздо больший сегмент неба с темным сегментом и поясом Венеры.
- Тень Земли, Пояс Венеры, вид на Хаф-Доум, Национальный парк Йосемити, отображаемый на интерактивной панораме. Прокрутите сообщение до самого низа, чтобы просмотреть все остальные панорамы Йосемити.