コメンテーターによると、「黄色がかった」記事によると、惑星の空は常に赤みを帯びているとは限らないという説明とともに、 ここのどこかで言及されました。 私はその記事を特に見ませんでしたので、もしそれがハブにあるなら、事前に重複の可能性についてすみません。
そして今-ポイントに近い。 電磁波の散乱現象について簡単に説明してください。 数式なしで可能な限り管理します。
レイリー散乱
1871年、レイリーLordとして知られるジョンウィリアムストレット（今年は彼ではありませんでしたが）は、古典的な電気力学的理論に基づいて散乱の説明を提案しました。これは後に日中の空の青と日没の赤を完全に説明しました。
プロセス自体は、電磁波が小さな粒子で満たされた媒体内を伝播するときに発生します。 レイリーモデルの場合、これらの粒子のサイズが波長よりもはるかに小さい場合に機能します。 可視光に適用される場合、これは、惑星の大気を構成するガス分子のサイズであり、観測される現象の特性を決定します。
そのため、波長は粒子サイズよりはるかに大きくなります。 このため、粒子は波の周波数に応じて時間とともに変化する均一な場に存在し、その結果、その場に置かれたあらゆる物体と同様に、粒子は電気Pおよび磁気Mモーメントを獲得すると想定できます。 つまり、ダイポールになり、独自の電界と磁界を作成します。 さらに、もちろん、モーメントの大きさは時間に依存します-それらは波と同じ周波数で振動します。
そして、振動双極子は明らかに放射体であり（送信機アンテナの顕著な部分はこの原理で動作します）、それに入射するエネルギーは再放出されます-これはレイリーモデルの散乱メカニズムです。 長い（はるかに長い波長）距離での散乱波の振幅は、周波数の2乗に比例します。
また、再放射が発生する方向n 、および双極子までの距離Rによっても決定されますが、現時点ではこれに関心はありません。
強度は振幅の2乗に等しく、したがって4番目の周波数度に比例します（極小の立体角での放射強度の公式）。
したがって、散乱は波の周波数の増加とともに急激に増加します（スペクトルの紫色の領域へのシフト）。 空の青と青の色（紫ではない）は、すでに高周波数での吸収の増幅の影響によるものです。 低周波数では、吸収は周波数キューブに比例し、高周波数では5度になりますが、それが支配的なプロセスになります（実際、大気を含む惑星が外部X線や高エネルギーでないガンマ線から効果的に保護されるのはまさにこのためです）。
波長が短くなると、大気中の電磁波の散乱と吸収の両方が劇的に増加します。 したがって、空の色、セテリスパリブスは、これら2つの要因の比率によって完全に決定され、それ以外は何もありません。
地球上では、大気は非常に密度が高いため、大気の吸収は非常に強いです。 したがって、太陽が高い午後、その光線は大気中の比較的短い距離を移動するため、スペクトルの短波部分はあまり吸収されません。 それがより多く散逸するので、それは支配的です-空は青に変わります。 日の出と日没では、太陽からの光は惑星の表面の局所部分に本質的に平行であり、その経路は数倍長くなります。その結果、青と青の陰影だけでなく、緑と黄色も除外されます。
さらに、夜明けの光は非常に鋭い角度で大気圏に入り、屈折と分散の特定の役割を決定します（スペクトルへの分解が発生します）-スペクトルの赤い部分は弱く屈折し、表面に沿ってより大きな経路を進みます。
火星のように、大気の密度が比較的低い場合、まず第一に、散乱プロセスの強度の顕著な低下が予想されます。 ただし、この空は暗くなるだけで、赤くなることはありません。
Mi散乱
予想どおり、レイリーモデルは、散乱粒子の小さなサイズの近似の一般理論から取得できます。 任意のサイズの球（元の作品、1908）による電磁波の散乱は、三重理論で説明されています（ただし、大粒子の状況のコンテキストでのみ言及されていることがよくあります）。
したがって、粒子が波長よりもはるかに長い場合、ミー理論のレイリー近似の逆がトリガーされます。 散乱の原因は同じです-振動双極子による入射波エネルギーの再放射。 これを詳細に説明するのは非常に困難です。これには、そのような散乱オブジェクトで満たされた空間内の波に対するマクスウェル方程式系の完全な解が必要になるためです。 したがって、多くの場合、この理論について話すとき、レイリー問題と比較してその特徴をリストすることだけに制限されます。 打たれたトラックを使用して、最も特徴的なポイントを示します。
- 説明の複雑さは、粒子サイズが大きい場合、均一なフィールドの近似が受け入れられなくなるという事実によるものです。
- 粒子サイズが大きい場合、散乱強度は実質的に波長に依存しません。
したがって、2番目の機能が最も重要です。 彼女は、雲、霧、ほこり、天頂から地平線への空の色の変化の白と灰色を説明します。
これに基づいて、火星の空は青灰色になるはずです。 レイリー散乱による青、および大気中に常にぶら下がっている塵による灰色。 後者は、強風と組み合わされた低重力と乾燥した岩によって提供されます。
そして、空のオレンジと赤の色合いは、嵐の間にのみ見ることができます。 しかし、地球上で起こっているように（ウィキペディアの写真-シドニーの砂嵐）。
ダストストーム中、特に表面から数キロメートル上に上昇した場合、高濃度の比較的小さなダスト粒子は、スペクトルの短波部分の吸収を急激に強化し、赤い色合いだけが支配的になります。 同様の現象は、強力な火山噴火でも観察できます。 顕著な歴史的例は、クラカトアの噴火（1883）の際に描写された異常に強い夜明けの色合いです。
upd： 物理学の記事-Uspekhiで散乱の詳細な調査を行います。
upd 1：吸収を記述する式を見ると、立方体は間違ったシンボルに属します。 実際、吸収強度は、低周波数-1次、高周波数-3番目（3番目と5番目ではない）で比例します。 誘電率は重要な役割を果たすことができます。 それ自体も周波数の関数です。
答える
upd 2：いつものように、数値的な見積もりで長く考える必要はありませんでした。 大気圧を比較して、火星ではレイリー散乱の強度が地球よりも2〜3桁低いことがわかります。 空の青みがかった色は表示されません。 たとえば、スペクトルで検出できない場合-毎日の変化によって。 しかし、必要はないようです。 その結果、色は大気中に浮遊する塵によってほぼ完全に決定されます。 そして、ここでは、大きな粒子による散乱のおかげで、あらゆる波長に対して均一な効果が得られます。これは、曇った灰色に相当します。 粒子自体の反射および吸収機能に合わせて調整されています。