Paprašykite vaiko nupiešti Saulę, ir jis paims geltoną pieštuką. Taip pat pasielgtų ir dauguma suaugusiųjų. Tačiau Saulė nėra geltona. Iš kosmoso ji atrodo akinamai balta, o jei paklaustume, kurios spalvos šviesos ji skleidžia daugiausia, atsakymas būtų dar keistesnis: žalsvai mėlynos.
Tikroji Saulės spalva yra balta
Tarptautinės kosminės stoties astronautų nuotraukose Saulė yra baltas diskas juodame danguje. Balta šviesa nėra atskira spalva, tai visų spalvų mišinys. Tuo lengva įsitikinti pažvelgus į vaivorykštę: ji atsiranda tada, kai lietaus lašai Saulės šviesą išskaido į raudoną, oranžinę, geltoną, žalią, mėlyną ir violetinę.
Yra ir paprastesnis įrodymas, kurį matome kasdien. Debesys ir sniegas šviesos nedažo, jie tiesiog atspindi viską, kas ant jų krinta. Jei Saulės šviesa būtų geltona, vidurdienį geltoni būtų ir debesys, ir pusnys, ir baltas popieriaus lapas.
Stanfordo universiteto Saulės centras rašo tiesiai: Saulė iš tikrųjų yra balta. Ten pat pripažįstama, kad net mokslininkai kartais nuspalvina Saulės nuotraukas oranžine ar geltona spalva vien todėl, kad žiūrovams taip įprasčiau. O ryškiai žali, mėlyni ar raudoni NASA observatorijų kadrai apskritai daryti ultravioletinėje šviesoje, kurios akis nemato, ir spalvos jiems suteiktos dirbtinai.
Kodėl mums ji geltona
Dėl visko kalta Žemės atmosfera. Oro molekulės trumpųjų bangų šviesą, tai yra mėlyną ir violetinę, išsklaido į visas puses daug stipriau nei raudoną ar geltoną. Todėl dangus mėlynas: ta išsklaidyta šviesa mus pasiekia iš visų pusių. O tiesiai iš Saulės ateinančiame spindulyje mėlynos lieka mažiau, ir diskas įgauna gelsvą atspalvį.
Vakare Saulės šviesa iki mūsų keliauja per daug storesnį oro sluoksnį. Išsklaidoma dar daugiau trumpųjų bangų, lieka oranžinė ir raudona. Tai tas pats reiškinys, tik stipresnis.
Kad spalvą lemia atmosfera, o ne pati žvaigždė, gražiai parodo Marsas. Ten oras retas ir pilnas smulkių dulkių, kurios šviesą sklaido kitaip nei Žemės oro molekulės. NASA marsaeigių nuotraukose Marso dangus dieną yra rusvas, o saulėlydžiai melsvi. Saulė ta pati, tik „filtras“ kitas.
O kur čia žalia
Kiekvienas įkaitęs kūnas šviečia, ir jo spalva priklauso nuo temperatūros. Kalvio žaizdre geležis iš pradžių raudonuoja, paskui gelsta, galiausiai įkaista iki baltumo. Saulės paviršiaus temperatūra siekia apie 5 500 °C, ir tokio karštumo kūnas daugiausia energijos išspinduliuoja maždaug 500 nanometrų bangos ilgio šviesa. Tai žalsvai mėlyna spektro dalis. Astronomas Lou Mayo NASA svetainėje yra rašęs, kad dėl to Saulę būtų galima pavadinti žalsvai mėlyna žvaigžde.
Kodėl tada jos nematome žalios? Mokslo žurnalas „BBC Science Focus“ aiškina, kad regimojo spektro ribose Saulė visų spalvų šviesos skleidžia beveik po lygiai, žalios tik truputį daugiau. Mūsų akis tokį mišinį suvokia kaip baltą. Kad Saulė atrodytų žalia, ji turėtų skleisti vien žalią šviesą.
Padeda ir tai, kaip sukurta mūsų rega. Žmogaus akis jautriausia būtent žaliai šviesai, tad ir evoliucijos požiūriu žalia spektro dalis mums yra „vidurys“, o ne išskirtinė spalva.
Dėl tos pačios priežasties danguje nėra žalių žvaigždžių. Vėsesnės žvaigždės atrodo rausvos, karštesnės – melsvos, o tos, kurių spinduliuotės viršūnė patenka į spektro vidurį, mums tiesiog baltos.
Sąžininga pridurti, kad fizikai dėl „žalios Saulės“ ginčijasi. Spinduliuotės viršūnės vieta priklauso nuo to, kaip braižomas grafikas: pagal bangos ilgį ar pagal dažnį. Todėl tai veikiau smagus faktas pokalbiui nei griežta tiesa. Dėl baltos spalvos ginčų nėra.
Tiesa, žalią Saulę akimirką pamatyti įmanoma. Leidžiantis Saulei virš jūros ar lygaus horizonto, paskutinis jos kraštelis kartais sekundei kitai sužimba žaliai. Šis reiškinys vadinamas žaliuoju spinduliu. Atmosfera veikia kaip silpna prizmė ir skirtingų spalvų šviesą lenkia nevienodai, todėl žalias Saulės atvaizdas pasislepia už horizonto truputį vėliau nei raudonas. Jūrininkai šį reiškinį žinojo nuo seno, o pamatyti jį pavyksta retai.
Kodėl tada ji vadinama geltonąja nykštuke
Astronomai Saulę priskiria G klasės žvaigždėms, kurios populiariai vadinamos geltonosiomis nykštukėmis. Pavadinimas yra istorinis ir žymi žvaigždės temperatūros klasę, o ne tikrąją jos spalvą. Vadovėliuose ir piešiniuose geltona Saulė taip pat liko iš įpročio.
Bandymas namuose ir klasėje
Žiūrėti tiesiai į Saulę negalima net su akiniais nuo saulės, nes galima nepataisomai pažeisti akis. Jos spalvą galima patikrinti saugiai.
- Vidurdienį padėkite baltą popieriaus lapą saulėtoje vietoje. Jis atrodys baltas, o ne gelsvas, vadinasi, ant jo krinta visų spalvų šviesa.
- Stiklinę vandens pastatykite ant palangės taip, kad pro ją einantis spindulys kristų ant balto lapo. Pamatysite mažą vaivorykštę.
- Tą patį parodo kompaktinis diskas ar stiklo prizmė: balta šviesa suskyla į spalvų juostą, kurioje žalia užima vidurį.
O tada galima grįžti prie piešinio ir pasiūlyti vaikui Saulę palikti baltą. Mokytoja gal ir nustebs, bet fizika bus jo pusėje.
