«Почему небо синее или голубое?» — классический вопрос любопытного ребёнка. Это действительно интересно, причём иногда и взрослым людям. Однако вопрос, почему того же цвета океан или море, мы задаём гораздо реже. Возможно, это связано с тем, что море находится под небом? И просто отражает его цвет? Но если наука чему-то нас и научила, так это тому, что очевидные ответы чаще всего оказываются неверными. Как и в этом случае. Потому что цвет океана на самом деле связан с тем, что вода голубая по своей природе. Небо кажется таким из-за рэлеевского рассеяния, при котором голубой свет отражается от молекул воздуха лучше, чем красный.
Некоторая часть этого излучения отражается и от поверхности воды, но моря выглядят синими не поэтому. Основная причина здесь в поглощении света, а не отражении. Разные виды излучения по-разному воздействуют на молекулы воды. Когда солнечный свет попадает в воду, красная часть его спектра заставляет их колебаться. Таким образом, вода поглощает красный, желтый и зелёный цвета лучше, чем голубой. Большинство молекул воды плохо реагирует на последний, поэтому он довольно свободно проходит вниз.
В небольшом количестве воды, например в стакане, она кажется белой, но даже здесь свет красной части спектра проходит хуже, чем голубой. В океане же, где глубина достигает многих километров, красный свет практически полностью поглощается уже через сотню метров, поэтому вода выглядит синей. Тем не менее, с расстоянием растворяется и этот цвет — на глубине более километра вода уже совершенно тёмная. Какая-то часть голубого света отражается водой обратно, в сторону поверхности, придавая морям и океанам Земли ту замечательную окраску, которую мы так любим. В некоторых местах планеты есть водоёмы, имеющие другой цвет. Например, зеленовато-синий, если в воде много водорослей, отражающих зелёный свет. А устья крупных рек вообще кажутся коричневыми из-за большой концентрации грунта и солей.
Возможно, вам будет интересно: Эффект Мпембы, или почему горячая вода замерзает быстрее холодной
Некоторые морские обитатели, кстати, научились пользоваться голубизной воды на определённых глубинах — они приобрели красный окрас. В чём тут фокус, спросите вы? В том, что в отсутствие света красной части спектра они кажутся чёрными. Это помогает им избегать внимания хищников и, в свою очередь, более успешно охотиться уже на свою добычу.
Итак, какого бы цвета ни было небо в данный конкретный момент времени, запомните — до определённой глубины моря и океаны всегда синие. И теперь вы знаете, почему.