Sünnist saati harjub inimene sellega, et taevas tema pea kohal võib olla erinevat värvi. Miks see juhtub? Miks muutub öösel paljude tähtedega kaunistatud taevas täiesti mustaks või sinakasviolettiks? Miks on päeva jooksul sinine, kuid paksude pilvedega kaetud ajal muutub see uduseks ja halliks? Miks on päikeseloojangu või koidiku ajal taevas näha lillat, punast ja kollast tooni? Nendele küsimustele vastates peate mõistma, mis on taevas teaduslikult.
Mis on taevas?
Teaduse seisukohast on taevas kosmos planeedi kohal, panoraam, mis avaneb, kui vaadata selle pinnast ülespoole, kosmose poole. Taeva struktuur koosneb atmosfääri kihtidest. Füüsiliste protsessidega kaasneb pilvede, pilvede, hoovihma ja äikese ilmumine.
Maa ja teiste planeetide kohal olev taevas on kest, mis kosmosesse vaadates ilmub erinevates värvides. Ja igal planeedil on oma taeva värviskeem. Pikka aega on olemas Maa taeva, Lunari, Marsi jt määratlused. Taeva erinevuse iga kosmilise keha kohal määrab selle keha atmosfääri ainulaadsus. Atmosfääri molekulaarne koostis, mis määrab, millised protsessid toimuvad konkreetsel planeedil, on iga kosmilise keha jaoks ainulaadne.
Mis määrab taevavaate?
Seega pole Marsi atmosfäär võimeline mitmesuguseid meteoriite ja muid kehasid kosmosest edasi lükkama, mistõttu on sellel planeedil sageli võimalik jälgida meteooride hoovihma ja olulisi temperatuurierinevusi. Taevas Marsil on punakas toon, kuna siinne atmosfäär sisaldab mikroskoopilisi metalliühendeid.
Erinevalt Marsi atmosfäärist on Maa atmosfääris palju kihte, mis kaitsevad planeeti usaldusväärselt võõrkosmiliste kehade eest. Sellele aitab kaasa ka osoonikihi ja hapniku molekulide olemasolu atmosfääris. Seetõttu on meteoriidi langus Maale erandlik sündmus, mis võrdub globaalse katastroofiga. Lisaks kaitseb Maa atmosfäär oma planeeti tähtedevahelise tolmu ja järskude temperatuurimuutuste eest.
Taeva ilmet mõjutavad tegurid
Teadus on tuvastanud hulga tegureid, mis mõjutavad taeva väljanägemist. Nende tegurite hulka kuuluvad:
- atmosfääri koostis;
- ilm;
- aastaaeg;
- Päeva ajad;
- taevavaatluse koht.
Kosmilised kehad taevas Maa kohal
Öösel näha oleva suure hulga kosmiliste kehade iseloomustamiseks on olemas spetsiaalne termin “tähistaevas”. Näiteks kuuluvad tähtkujud tähistaeva piirkondadesse. Neid avastasid antiikaja inimesed eesmärgiga uurida taevast. See avastus võimaldas hõlpsasti ära tunda tähistaeva iga osa. Lisaks on tähtkujude abil muutunud lihtsamaks aja mõõtmine ja maastikul navigeerimine. Neid teadmisi saaks põllumajanduses rakendada.
Tähtkujud ise on esindatud loomade kujude ja müütiliste tegelastena. Tähistaevas paistavad nad olevat üksteisele lähedal, kuid tegelikult võib nende vahel olla tohutu vahemaa. Tähed, mis on ühendatud inimestega ühes tähtkujus, võivad olla üksteisega täiesti sõltumatud, olles nii Maa lähedal kui ka väga kaugel.
Selge taeva all olevate tähtede hulgas võite sageli näha Kuu. Pärastlõunal on kuu asemel taevas nähtav päike. Kui pilved hõljuvad taevas, siis ülevalt meenutavad nad vahukoort ja Maa pind ei pruugi üldse nähtav olla. Kui vaatate äikesepilve ülalt, näete veelgi suurepärasemat pilti kui siis, kui vaatlete maapinnalt äikest.
Miks on taevas värvikas?
Maa erinevatest punktidest paistab taevas erinev. Selges päevases taevas on sinised toonid igas planeedi nurgas. Päikeselistel päevadel muutuvad toonid küllastumaks. Ja vastupidi, pilvise taeva ajal, mis oli täidetud kahvakamate varjunditega.Taeva kuju konkreetses piirkonnas sõltub pilvede asukohast, nad asuvad kindlas kohas ja üsna lähedal Maa pinnale.
Huvitav fakt on see, et pilved tunduvad vaid õhulised ja kaalutu. Nad reisivad vabalt ja sujuvalt läbi taeva, hoolimata sellest, et keskmine pilv kaalub umbes kümme tonni. See on võimalik tänu sellele, et pilve mass jaotub veepiiskade ja väikeste jääkristallide vahel. Pealegi on pilvede eluiga piiratud.
Pikema eluea jaoks vajavad pilved suurt õhuniiskust. Madala õhuniiskuse juures aurustuvad pilved. On aegu, kus pilv aurustub 15 minuti jooksul täielikult. Kui õhuniiskus on kõrge, on pilv pikka aega olemas, kuid sademete tõenäosus on suur.
Päevaaeg on veel üks tegur, sõltuvalt sellest, milline taeva värv muutub absoluutselt kõigis piirkondades.Taeva värvi muutumisega seotud nähtused on vastavalt füüsikaseadustele seletatavad valguse murdumise ja hajumisega. Veelgi enam, mida pikem on konkreetse värvi lainepikkus, seda kiiremini see hajub. Niisiis langeb pärastlõunal päikesevalgus vertikaalselt Maa peale, selle osakesed on hajutatud nii, et inimene näeb ainult lühikese lainepikkusega siniseid ja violetseid toone. Koidiku või päikeseloojangu ajal langevad päikesekiired maa peale erineva nurga all, nii et sinised lained ei jõuaks maapinnale. Selle tulemusel on taevas punaste varjunditega küllastunud.
Taeva füüsikalis-astronoomiline teooria
Vaatamata suuremale tähtede arvule kosmoses on Päike ainus taevakeha, mis on piisavalt lähedal ja piisavalt hele, et mõjutada taeva värvi Maa kohal.
Oluline on teada tõsiasja, et Päike on umbes 4,5 miljardit aastat vana. Ligikaudu samas koguses muutub see kustunud täheks, mida nimetatakse “valgeks kääbuseks”. Selleks hetkeks on kõik Päikesesüsteemi planeedid jahtunud ja pöörlevad juba kustunud tähe ümber.
Sel ajahetkel toimub päikese tuumas vesiniku muundamine heeliumiks. Kui vesinik, mis praegu moodustab 73% selle tähe massist, täielikult põleb, algab päikeseraadiuse järkjärguline suurenemine. Sellel etapil olevaid tähti nimetatakse "punaseks hiiglaseks" ja need on hiiglasliku suurusega tulekera.
Päike laieneb jätkuvalt umbes Veenuse orbiidile, mille järel möödub mitu seisundit, mille järel tuumareaktsioonid lakkavad täielikult. Nende etappide läbimine viib Päikese “valge kääbuse” olekusse. Selle tähe raadius on umbes 100 korda väiksem ja läbilaskevõime 100-1000 korda väiksem kui päikesel täna on.
Kõik need arvutused põhinevad teaduslikel uuringutel. Selleks analüüsisid astronoomid Päikese massi ja tuumareaktsioonide kiirust. Selle tulemusel tehti kindlaks, kui kauaks vesiniku piisab Päikese sees selle tähe täielikuks toimimiseks.
Nagu märgitud, jahtuvad ka päikesesüsteemi planeedid. Elavhõbe ja Veenus imenduvad punase hiiglase staadiumis ning ka Päikese punakas atmosfäär neelab Maa. Samal ajal võivad Marsile ilmuda ka eluks sobivad tingimused, kuna see paisumine seda ei saavuta. Seega, kuni päike täielikult kustub, keerlevad selle ümber ellujäänute planeetide nagu Mars, Jupiter ja Saturn jäänused.
Taevas, mida me oma planeedil näeme
Naastes Päikese ja Maa taeva suhete analüüsi juurde, tuleb öelda, et sinine ja punane pole värvispektri ainsad osad, kuhu päikesevalgus laguneb. See spekter hõlmab kõiki vikerkaare värve. Läbi atmosfääri läbides ja erinevate õhus olevate osakestega põrkudes muudavad spektri kiired aga suuna. Sel juhul on päikesekiirtel endal valge värv, milles taevas oleks värvinud, kui kõik spektri osad jõuaksid Maale.Kuid mitmesugused protsessid võimaldavad teil minna kogu tee ainult sinise ja sinise lainega.
Osakesed, mis asuvad õhus ja takistavad valguslainete jõudmist Maa pinnale, on mitmesugused gaasid, samuti vee- ja jäätilgad. Gaasimolekulid neelavad päikesevalguse footonid ja tekitavad oma sekundaarsed footonid. Nende uute footonite värviskeem võib olla täiesti ükskõik milline. Lisaks on nende lainepikkus ja liikumissuund erinevad.
Teadus on tõestanud, et sekundaarseid siniseid footoneid leidub kaheksa korda sagedamini kui punaseid footoneid. Seega on taeva sinine värv suuresti tingitud atmosfääri gaaside mõjust.
Meie lähim kaaslane
Kosmilised kehad, mida Maa peal näha saab, on ekvaatori ja pooluste suhtes erinevalt. See kehtib ka Maa loodusliku satelliidi - kuu - kohta. Ekvaatoril on see paremini nähtav, see muutub nii suureks, et näete selle kraatreid ja ookeane. Ka ekvaatori kohal võib sageli näha sinist või sinist kuud, mis teistes piirkondades on üsna haruldane. See seletab tõsiasja, et teadlased jälgivad kosmilisi kehasid täpselt ekvaatorilistel laiustel.
Taeva roll mütoloogias
Ajalooliselt oli taevas see koht, kus inimestel oli mitmesuguseid maagilisi omadusi. On mitmeid mütoloogiaid, milles taevas ja maa on varustatud jumalike jõududega. Egiptlased nimetasid neid Noobiks ja Gaiaks, iidsed kreeklased - Uraaniks ja Gaiaks. Teised mütoloogiad väitsid, et taevas on surnute jumalate või hingede elupaik.
Mõned kaasaegsed usulised liikumised põhinevad oma õpetustel teaduslike teadmiste põhjal. Nii et kristluses eksisteerib mõiste "taevas", mis sümboliseerib inglite ja hingede elupaiku. Taevas sai oma nime tänu Maa kohal leviva sinise taeva majesteetlikkusele.
Teaduse areng on aidanud hajutada peaaegu kõiki neid müüte. Inimene suutis uurida mitte ainult taevast. Praegu uuritakse aktiivselt kosmoset, mis salvestab veelgi rohkem saladusi.