Vì sao bầu trời có màu xanh? Câu trả lời không đơn giản như bạn nghĩ

Ánh sáng Mặt Trời mà mắt người nhìn thấy có vẻ trắng, nhưng thực chất là hỗn hợp của nhiều màu sắc khác nhau, tương ứng với những bước sóng khác nhau. Khi ánh sáng đi vào khí quyển Trái Đất, nó gặp vô số phân tử khí, chủ yếu là nitơ và oxy. Các phân tử này làm ánh sáng bị tán xạ theo nhiều hướng.

Ảnh: biorender

Hiện tượng này được gọi là tán xạ Rayleigh, đặt theo tên nhà vật lý Lord Rayleigh, người đã nghiên cứu hiện tượng từ thế kỷ XIX. Điểm quan trọng là các bước sóng khác nhau không bị tán xạ giống nhau. Ánh sáng có bước sóng càng ngắn thì càng dễ bị tán xạ. Vì vậy, ánh sáng xanh và tím bị phân tán mạnh hơn nhiều so với ánh sáng đỏ và vàng.

Nếu màu tím bị tán xạ mạnh như vậy, tại sao chúng ta không thấy bầu trời màu tím?

Ảnh: vetenworld.blogspot

Câu trả lời nằm một phần ở chính đôi mắt con người. Mắt nhạy với ánh sáng xanh hơn ánh sáng tím. Ngoài ra, một phần ánh sáng tím bị hấp thụ ở tầng khí quyển phía trên. Kết quả là ánh sáng xanh trở thành thành phần nổi bật mà chúng ta cảm nhận được từ mọi hướng trên bầu trời.

Điều này cũng giải thích tại sao bầu trời gần đường chân trời thường có màu xanh nhạt, trong khi phía trên đầu có thể xanh đậm hơn. Ánh sáng từ khu vực gần đường chân trời phải đi qua một quãng khí quyển dài hơn trước khi tới mắt. Trong quá trình đó, ánh sáng xanh bị tán xạ nhiều lần theo các hướng khác nhau, khiến lượng ánh sáng xanh trực tiếp đến mắt giảm đi.

Ảnh: trueplookpanya

Và rồi Mặt Trời bắt đầu lặn. Khi đó, ánh sáng phải xuyên qua một lớp khí quyển dày hơn rất nhiều. Phần lớn ánh sáng xanh và tím bị tán xạ khỏi đường truyền trực tiếp, trong khi các bước sóng dài như vàng, cam và đỏ dễ dàng đi tới mắt hơn. Đó là lý do hoàng hôn có thể biến cả bầu trời thành một biển màu đỏ cam ngoạn mục. Bụi, khói và các hạt aerosol trong khí quyển còn có thể làm màu sắc này trở nên mạnh hơn.

Thú vị hơn, không phải bầu trời hành tinh nào cũng màu xanh. Màu sắc phụ thuộc vào thành phần khí quyển và các hạt bụi trong đó. Trên Sao Hỏa, chẳng hạn, bụi mịn trong bầu khí quyển khiến bầu trời ban ngày thường có sắc cam đỏ, trong khi quanh Mặt Trời lúc hoàng hôn lại có thể xuất hiện màu xanh xám.

Vì thế, màu xanh quen thuộc trên đầu chúng ta thực chất là dấu hiệu cho thấy ánh sáng Mặt Trời đang tương tác với bầu khí quyển Trái Đất. Một màu sắc tưởng như đơn giản lại là kết quả của hàng tỷ tỷ lần tương tác giữa ánh sáng và những phân tử khí nhỏ bé.

Loài hoa khổng lồ có hình dáng như vương miện từng xuất hiện từ hàng trăm triệu năm trước