Zašto nam se čini da Mesec i Sunce menjaju boju?

 

Kao što pokazuju fotografije koje su iz svemira snimili astronauti, Mesec je sivo-bela lopta blistavo obasjana Suncem. A samo Sunce, koje se žari na crnoj pozadini svemira, jeste bledožute boje (izgleda gotovo belo). Ali kad se Mesec gleda sa Zemlje, njegova boja zavisi od položaja na nebu. Kad se tek pojavi iznad horizonta, može se činiti da je jarkonarandžast. Sa obrtanjem Zemlje i podizanjem Meseca na horizontu njegova boja postepeno bledi. Narandžasta pređe u žutu, koja zatim izbledi do žućkastobele, sve dok, kad se nalazi baš iznad posmatrača, ne dobije boju gotovo istovetnu svojoj pravoj sivo-beloj. Slično se dešava i sa Suncem. U podne je obično žućkastobelo, ali u svitanje i suton može da bude narandžasto ili ružičasto.

Mesec i Sunce ne menjaju boje iz sata u sat, tamo daleko u svemiru. Razlog je Zemljina atmosfera. Samo kad neko od ovih nebeskih tela posmatramo kroz nju, čini nam se da mu se boja menja. Mesec i Sunce se kroz vazduh vide kao kroz veo. Svetlost se na putu do naših očiju menja prolazeći kroz vazduh. Azot, kiseonik i drugi gasovi od kojih se sastoji vazduh, kao i sitne čestice prašine, dima i materije koje zagađuju vazduh, daju crvenu boju svetlosti koja stiže do nas. Kako se to događa? Svetlost koja se stvara u unutrašnjosti Sunca je bela. A svetlost Meseca samo je odbijena svetlost Sunca. Ali bela svetlost sadrži mnogo boja – sve dugine boje. Prema tome, mada mi to ne vidimo, svetlost je puna boja dok brzinom od 299792,458 km∕s juri kroz svemir. Kad uđe u Zemljinu atmosferu, jedan deo svetlosti probije se do tla bez ijednog dodira sa molekulima vazduha, ostajući beo. Ali pošto je vazduh oko Zemlje sastavljen od molekula gasa, deo svetlosti će na svom putu naniže naleteti na njih i pri tom se rasuti. Iz spektra koji se nalazi u belom zraku najviše se rasipa deo oko plave boje (plava svetlost koju odašilju molekuli vazduha osam puta je jača od crvene). Zato do naših očiju dopiru preostale boje, koje su tople. Sunce je, u stvari, manje žuto nego što se to nama čini. Kad nam se nalazi tačno iznad glave, najbliže je svojoj pravoj boji. Tada njegova svetlost mora da prođe samo kroz vazduh iznad nas, koji je sa povećanjem visine sve ređi. Zato se veliki deo Sunčeve svetlosti ne rasipa, nego stiže do naših očiju. Ali kad je Sunce blizu horizonta, boja mu se dramatično menja. Tada njegova svetlost mora da prođe kroz gusti vazdušni pokrivač koji se od nas pruža sve do horizonta. Dolazeći u dodir sa mnogo više molekula vazduha nego obično, sa više prašine i materija koje zagađuju vazduh, svetlosni zrak rasipa još više svetlosti iz plavog dela spektra. Zato u njemu, do trenutka kad stigne do naših očiju, ostanu uglavnom narandžasta i crvena svetlost. I tako u svitanje i suton vidimo Sunce kao užarenu narandžastu loptu.

Sa Mesecom je isto. Zato u rano predvečerje, kad je Mesec nisko na horizontu, možemo da izađemo i divimo se jarkonarandžastoj boji koju pun Mesec ima u vreme jesenje ravnodnevice. Zatim, kako noć odmiče, a Mesec se penje visoko na nebu, boja mu izbledi do bele. Vidimo veći deo celokupnog spektra Sunčeve svetlosti – i zato je ona bela. Što je vazduh zagađeniji, to su neverovatnije boje Sunca i Meseca kad izlaze i zalaze (to je jedina prednost života u gradovima punim smoga).