Er røde himmel om natten en hyrders glæde? En astronoms opfattelse

Mennesker har altid brugt simple observationer af naturen til at forsøge at forstå vores komplekse miljø og endda det bredere kosmos. Et sådant eksempel er:"Rød himmel om natten, hyrdes glæde" og "Rød himmel om morgenen, hyrde advarsel". Disse ordsprog – som går tilbage til Bibelen (Matt 16:2b-3) – antyder, at en særlig rød solnedgang betyder klart vejr på vej, og en særlig rød solopgang betyder, at det bliver dårligt vejr eller muligvis en stormfuld dag .

Der er en rig arv af fortolkning af skumrings- og morgenhimmelfarver, med forskellige kulturelle grupper og folk, der har forskellige traditioner og ordsprog. For eksempel, "hyrdens glæde" er typisk erstattet med "sømands glæde" i den amerikanske version af rimet. Men er der nogen sandhed bag en sådan prognose?

På mellembreddegrader som Europa og USA, vejrsystemer bevæger sig for det meste ind fra vest. Det er netop denne egenskab, der kan hjælpe os med at forstå, hvordan himlens farve hænger sammen med fremtidige vejrmønstre – og om hyrder bør gide at være opmærksomme på røde himmelstrøg.

Nuancer af rødt

Under solnedgang eller solopgang, lyset fra solen vil rejse gennem en betydelig brøkdel af atmosfæren og i sidste ende troposfæren - et område, der indeholder skyer. der, sollys interagerer med gasmolekyler, der er meget mindre end lysets bølgelængde, en proces, fysikere kalder Rayleigh-spredning. I denne interaktion, lyset spredes mere effektivt, hvis dets farve er blå i stedet for rød. Grunden til at solen ser rød ud ved solnedgang eller solopgang er, at det meste af dens blå lys er blevet spredt væk under den ekstra lange rejse gennem atmosfæren.

Du kan teste dette derhjemme. Skyd en fakkel gennem vand, der er tilsat en eller to dråber mælk. Mælk spreder lys på samme måde som gasmolekylerne i atmosfæren, lader fakkellyset se rødt ud.

Men solnedgang eller solopgang betyder ikke nødvendigvis en lys, rød himmel. Hvis der er meget vanddamp i luften, kan dette få solnedgangen til at se mere pink og orange ud – hvilket dæmper de klare røde farver. Dette er en effekt forårsaget af vanddråber, der er sammenlignelige med eller større i størrelse med lysets bølgelængde, hvilket betyder, at de spreder alle farver af lys på samme måde.

En intensivt rød farvehimmel kræver en særlig tør og klar troposfære langs sollysets vej - så luften består for det meste af molekyler, der er mindre end vanddråber, støv eller forurenende stoffer. Sådanne klare atmosfæriske forhold er normalt forbundet med den forreste side af en højtryksvejrfront, der bevæger sig ind fra vest - et fænomen, der normalt betyder, at den næste dag vil være tør og solrig. Så det ser ud til, at der faktisk er en vis sandhed i ordsproget om røde himmelstrøg om natten.

Hvis højtrykssystemet bevæger sig væk mod øst, mødes disse atmosfæriske forhold af lyset fra den opgående sol, der i stedet når os. Som resultat, rød himmel om morgenen indikerer, at en ændring i vejret er nært forestående. Ethvert lys, der når os under solnedgang fra vest, skulle passere gennem mere fugtig luft. Ud over, atmosfæren på bagsiden af ​​et højtrykssystem er normalt også højere i forurenende stoffer, som også hjælper med at sprede blåt lys.

Men farverne på solnedgangen eller solopgangen kan være langt mere komplekse og et resultat af begivenheder meget længere væk fra observatøren, bortset fra vejret. Luften kan ikke kun indeholde vand, men mere komplekse forurenende stoffer og små støvpartikler. Hvis disse alle er ens i størrelse, solen og himlen kan antage orange-røde farver, samt lilla eller lilla. Disse partikler kan opsamles fra vilde brande og støvstorme.

Først for nylig resulterede dette i et fænomen i Storbritannien kaldet orkansolen. Et vejrsystem knyttet til orkanen Ophelia havde transporteret støv fra Nordafrika og de iberiske vilde brande i sine skyer over Storbritannien. Som et resultat blev middagssolen forvandlet til en dyb orange, præge landskabet med et uhyggeligt lys. Et andet eksempel var udbruddet af Eyjafjallajökull i 2010, en vulkan i Island, der genererede fin aske samt sulfataerosoler i den høje atmosfære.

Interstellare solnedgange

Rød himmel er langt mere end gode muligheder for et foto. De tilbyder øjeblikke til at overveje, hvordan grundlæggende observationer kan afsløre indsigt i fremtidigt vejr og endda vulkanudbrud mange tusinde kilometer væk. Måske mere overraskende, de hjælper os også til at forstå, hvad der ligger uden for vores egen planet.

Rum kendt som det "interstellare medium" er fyldt med støv og gas. Nogle gange kan det blive samlet i skyer og få lyset fra fjerne stjerner til at blive betydeligt dæmpet og rødt. Når vi ser på dette, det er, som om vi ser hundredvis af sole på samme tid blive forvandlet til en rødere farve. At forstå disse "interstellare solnedgange" giver os mulighed for at udforske, hvad der ligger mellem os og andre stjerner.

Det er fordi partikler i nærheden af ​​stjerner eller i stjernedannende skyer kan være til stede i eller blandt støvet, med til at forårsage det røde stjernelys. Ultimativt, ved at studere disse interstellare solnedgange, vi kunne finde ud af præcis, hvad disse partikler er. Det betyder, at vi kunne forstå, hvilke elementer der hjælper med at danne stjerner og planeter med deres egne atmosfærer og solnedgange og solopgange. Så rød himmel bringer ikke kun hyrdernes glæde – de bringer også astronomernes glæde.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.