Tại sao bầu trời lúc xanh lúc tím, hoặc đầy những đám mây ngũ sắc?

Lý do bầu trời có thể xuất hiện nhiều thứ khác nhau như vậy là bởi vì những gì chúng ta cảm nhận được thực chất chỉ là các biểu hiện khác nhau của một lớp khí khổng lồ trên đầu, lớp gọi là bầu khí quyển, bị dính chặt vào Trái đất bởi một lực vô hình gọi là lực hấp dẫn, và chúng ta đang ở dưới đáy của nó. Tùy thuộc vào thời gian trong ngày và điều kiện trong khí quyển, sẽ thấy những điều khác nhau của bầu trời.

Có thể bạn đã nhận thấy rằng bầu trời có sự khác biệt đặc biệt giữa ban ngày và ban đêm. Lý do của điều đó là do Mặt trời.

Vào ban ngày, mặt của Trái đất hướng về phía Mặt trời, có nghĩa là ánh sáng cực kỳ chói chang mà Mặt trời tạo ra đang chiếu vào bầu khí quyển của chúng ta.

Ánh sáng từ Mặt trời được tạo thành từ tất cả các màu của cầu vồng từ đỏ đến xanh lam, trong khi bầu khí quyển của có khả năng tán xạ ánh sáng xanh. Điều đó có nghĩa là khi ánh sáng của Mặt trời chiếu vào bầu khí quyển, hầu hết chúng sẽ đi thẳng qua, nhưng ánh sáng xanh bị dội lại khắp nơi. Vì vậy, khi chúng ta ngồi bên dưới, bầu khí quyển có rất nhiều ánh sáng xanh đến từ mọi hướng.

Tuy nhiên, vào ban đêm thì lại là một câu chuyện khác. Lúc này bầu khí quyển không có ánh sáng Mặt trời nào bị phân tán. Điều này làm cho bầu khí quyển hầu như không thể nhìn thấy đối và chúng ta có thể tận hưởng một bầu trời tuyệt đẹp đầy sao.

Đó không phải là tất cả bầu trời. Nhưng đó là không khí chúng ta hít thở và nó bảo vệ chúng ta khỏi môi trường vũ trụ. Với mỗi hơi thở, bạn hút một chút không khí vào phổi. Chúng ta không thể tồn tại nếu không có nó và chính khí bạn hít vào phổi là loại khí chịu trách nhiệm tán xạ ánh sáng xanh của Mặt trời để tạo nên bầu trời của chúng ta vào ban ngày.

Ánh sáng chúng ta nhìn thấy bằng mắt thường chỉ là một loại ánh sáng trong vũ trụ. Ngoài ra còn có tia X, tia cực tím (UV), vi sóng và ánh sáng vô tuyến. Nhưng phải cẩn thận, vì ánh sáng năng lượng cao, như tia X hoặc tia UV, có thể rất có hại cho con người.

Mặt trời tạo ra rất nhiều tia cực tím cực mạnh có thể đốt cháy chúng ta. Nhưng rất may là bầu khí quyển của Trái đất chứa đầy một loại khí rất quý gọi là ozone có chức năng rất tốt trong việc hấp thụ tia cực tím Mặt trời và ngăn con người không bị bỏng.

Bầu khí quyển cũng thực sự tuyệt vời khi đốt cháy các thiên thạch cỡ nhỏ đến trung bình. Nếu không có bầu khí quyển, những tảng đá không gian có kích thước bằng một chiếc ô tô hoặc một chiếc xe buýt sẽ đâm thẳng xuống mặt đất. Bầu khí quyển của hoạt động giống như một chiếc áo chống đạn, đốt cháy những vật thể nguy hiểm tiềm tàng này trước khi chúng xuống đất.

Bạn đã bao giờ bơi xuống đáy hồ bơi, nhìn lên bề mặt và cố gắng tìm hiểu xem điều gì đang xảy ra trên mặt nước chưa? Rất khó nhìn. Đó là bởi vì lớp nước phía trên luôn chuyển động và thay đổi, liên tục làm biến dạng những thứ phía trên mặt nước mà bạn đang cố gắng nhìn vào nó.

Điều tương tự đang xảy ra trên Trái đất khi chúng ta nhìn lên bầu trời đêm qua bầu khí quyển với những ngôi sao. Bầu khí quyển là một lớp khí khổng lồ với rất nhiều chuyển động khác nhau.

Đây là lý do tại sao cần đặt kính thiên văn trên các đỉnh núi do có bầu không khí loãng hơn. Hoặc để giải quyết vấn đề này là phóng kính thiên văn vào không gian, như Kính viễn vọng không gian Hubble hoặc Kính viễn vọng không gian James Webb sắp được phóng.