晴れた日に空を見上げて、「なぜ空は青いのだろう？」と思ったことはありますか？それは子供の頃だけでなく、大人になってもみんなが考えたことのある質問の1つです。

簡単に感じられますが、その答えには科学、光、そして少しの驚きが詰まっています。だから一緒に空の旅をして、実際に理解できるように紐解いてみましょう。

日光から始まる

私たちにとって太陽光は白く見えますが、実際には虹と同じように多くの色で構成されています。これらの色は波として移動し、各色には異なる波長があります。たとえば、赤色の光波は長く、青色や紫色の光波は短いです。

したがって、太陽光が地球の大気に入ると、これらの色が一緒に運ばれてきます。しかし、これは物語の始まりに過ぎません。

大気がフィルターとなる

太陽光が大気を通過する際、まっすぐ通過するわけではありません。酸素や窒素などの気体分子にぶつかります。これらの微小な粒子は光をあらゆる方向に散乱させます。

しかし、重要なポイントは、短い波長（青や紫）が長い波長（赤や黄）よりも多く散乱されることです。このプロセスはレイリー散乱と呼ばれ、それが私たちが青い空を見る主な理由です。

なぜ青色なのか、紫色なのではないのか？

技術的には、紫色の光は青色よりもさらに散乱されます。なので、なぜ空が紫色に見えないのでしょうか？

その理由は2つあります。第一に、私たちの目は紫色の光よりも青色の光に敏感です。第二に、私たちに届く前に上層大気に多くの紫色の光が吸収されるため、実際にはそれをほとんど見ることはありません。私たちが大部分で見ているのは散乱された青色です。

夕焼けが異なる話をする

今度は日の出や日没を考えてみてください。なぜその時に空がオレンジ色やピンク色、赤色になるのでしょうか？

太陽が空に低い位置にあるとき、光はより多くの大気を通過する必要があります。短い青色や紫色の波は私たちの目に届く前に散乱され去り、残るのは長い赤色やオレンジ色の波長です。だから夕焼けはそんなに炎症を起こすように見えるのです─それは同じ太陽光ですが、異なる方法でフィルタリングされています。

雲と汚染が違いを生む

空が明るい青色ではない日がある理由が通常存在します。雲は光のすべての色をほぼ均等に散乱するため、それらは白色や灰色に見えます。そして大気中に多くの汚染物質や塵がある場合、光の散乱方法が変わり、空がより薄くまたは霞んで見えることがあります。

色にとどまらず、その背景に何があるか？

空が青い理由を知ることは単なる面白い事実にとどまらず、光、空気、さらに自分たちの目がどのように協力しているかを理解するのに役立ちます。それは宇宙飛行士が宇宙で全く青い空を見ない理由でもあります。太陽光が散乱される大気がないと、宇宙は太陽が輝いていてもまったく黒く見えます。

世界中で空を異なる視点で見る

私たちがどこにいるかによって、空がわずかに異なるように見えることに気づいたことはありますか？空気がきれいで湿度が少ない場所では、空はしばしばより濃い青に見えます。海の近くや大都市では、より軽くまたは灰色に見えるかもしれません。これはすべて大気中の粒子が光を散乱する方法に関連しています。

だから、次に空を見上げるときには…

リッカーズ、次回晴れた日に外に出るときは、私たちの上にある青い空を感謝するためのひとときを取りましょう。それは単なる色ではなく、太陽光、空気、そして物理学がすべて一緒に作用している結果なのです。

今、なぜ空が青いのかを知ったからこそ、あなたに質問があります。あなたの好きな空を見る時間は何ですか？朝？夕方？それとも雨上がりで空が澄んだときでしょうか？私たちはどんなふうに空があなたをインスパイアするか聞かせていただくことが楽しみです！