🌆 Bầu trời tím – thơ mộng mà chết chóc.

⛈ Dạo gần đây, các bạn dễ dàng nhìn thấy những bức ảnh chụp bầu trời Nhật Bản đổi sang màu tím khi chuẩn bị đón siêu bão Hagibis. Siêu bão được dự báo sẽ đổ bộ vào miền trung và miền đông Nhật Bản tối 12/10 với sức gió tối đa 216 km/h, đây được xem là cơn bão mạnh nhất trong 60 năm qua đổ bộ vào Nhật Bản. Bầu trời này, thoạt nhìn thật thơ mộng, y như khung cảnh trong mấy trang truyện Manga. Tuy nhiên thật không bình thường khi bầu trời có màu tím, và xác suất cao là một mối nguy tiềm tàm đang hoặc sắp sửa xảy ra nếu bạn đang nhìn thầy một bầu trời như vậy

🤔 Vậy tại sao bầu trời lại có màu tím?
🌟 Điều này được gây ra bởi tán xạ Reyleigh. Tán xạ Rayleigh (gọi tên theo nhà vật lý Lord Rayleigh) là một loại tán xạ ánh sáng (hay sóng điện từ nói chung) bởi các hạt hay các vùng không đồng nhất trong môi trường có kích thước rất nhỏ hơn so với bước sóng của ánh sáng.
🌟 Kiểu tán xạ này làm lệch hướng mạnh các tia sáng có bước sóng ngắn. Như vậy, đối với các ánh sáng có bước sóng dài sẽ bị ít làm lệch hướng, và đối với ánh sáng có bước sóng ngắn như ánh sáng tím, độ lệch hướng là vô cùng lớn.
🌟 Các phân tử ôxy và N2 trong bầu khí quyển Trái Đất có kích thước vào cỡ nanômét, trong khi bước sóng ánh sáng vào cỡ 100 đến 1000 nanômét. Bản thân các phân tử này tán xạ rất yếu ánh sáng, do kích thước quá nhỏ, nhưng chúng lại luôn chuyển động nhiệt hỗn loạn tạo nên các vùng khí quyển không đồng nhất vi mô, có kích thước vào cỡ 10 nanômét. Do vậy các công thức Rayleigh áp dụng được cho tán xạ trên bầu trời Trái Đất.
🌟 Có thể mô phỏng lại giống như quan sát thực tế một bầu trời xanh da trời, khi Mặt Trời lên cao. Lý do là các ánh sáng xanh da trời có bước sóng ngắn, và theo công thức, với hệ số tán xạ cao, dễ dàng bị đổi hướng để đến mắt người quan sát, hơn ánh sáng đỏ.

🌌 Tuy nhiên khi Mặt Trời ở gần đường chân trời, vẫn là tán xạ này, lại đem lại sắc đỏ cho bầu trời, đặc biệt là gần phía Mặt Trời. Đó là do những ánh sáng đến được mắt người quan sát lúc này đi theo đường xuyên ngang qua lớp khí quyển dày. Ánh sáng đỏ ít bị tán xạ được truyền thẳng đến mắt nhiều hơn. Ánh sáng xanh da trời bị tán xạ mất nhiều, khi qua lớp khí quyển dày theo đường gần chân trời. Sau khi Mặt Trời đã khuất sau đường chân trời, chúng ta không thấy trực tiếp ánh sáng của Mặt Trời; nhưng nếu có các đám mây trên cao, chúng sẽ phản xạ lại ánh sáng đỏ xuống mặt đất, tạo nên cảnh tượng hùng vĩ của hoàng hôn và bình minh.

⚛️ "Khi ánh sáng mặt trời chiếu xuống Trái đất, hầu hết các màu của quang phổ có thể chạm tới bề mặt không bị gián đoạn", nhà khí tượng học First Coast News có trụ sở tại Florida Lauren Rautenkranz chia sẻ trong một video đưa ra một lý thuyết. "Nhưng các bước sóng ngắn hơn, màu xanh lam và màu tím, bị phân tán theo mọi hướng. Ánh sáng này dội từ hạt này sang hạt khác cho đến khi cuối cùng đến mắt bạn. Nhưng bầu trời thường không xuất hiện màu tím vì những hạn chế của mắt chúng ta."
⚛️ Nói một cách dễ hiểu hơn, ánh sáng từ những bước sóng khác đến mắt ta nhiều hơn và dễ dàng nhận ra hơn so với ánh sáng tím bởi lẽ nó bị tán xạ quá mạnh, bị phân tán theo mọi phương, bị dội từ bên này qua bên khác.
Kết hợp lại, những lý thuyết này chỉ ra rằng sức mạnh của cơn bão phá vỡ ‘’nhịp điệu bình thường’’ của bước sóng trong bầu khí quyền và về cơ bản mang lại màu sắc khác biệt với cường độ tập trung lớn làm cho mắt ta dễ dàng nhìn thấy.

🎯 Như vậy, bầu trời tím báo hiệu sự bất thường của thời tiết, mà khả năng cao là một cơn bão rất mạnh, phá vỡ cấu trúc vốn có của khí quyển làm cho nền trời có màu sắc dị thường.

🎆 Các bạn tham khảo thêm 2 bài viết của Science Realm về chủ đề tương tự:
🔗 Màu sắc thật của Mặt trăng:
https://sum.vn/H1n3r
🔗 Màu sắc của Mặt trời:
https://sum.vn/4G9Xh

📂 Nguồn: Science Realm, interestingengineering.com, Wikipedia.

#ScienceRealm #Physics #Vatly