太空视角：地球有几种颜色？

地球边缘的璀璨光辉

在浩瀚的宇宙中，问最美的一幕是什么？宇航员陈冬是这么回答的：“我自己最喜欢的是地球外圈那一抹明亮的大气光辉，在地球边缘闪烁着，呈现出金色、蓝色或紫色。虽然看了很多次，但每一次都很震撼，非常漂亮。”

在宇宙那浩瀚无垠的空间里，宇航员们每90分钟就能享受一次日出和日落的视觉盛宴。随着飞船的高速飞行，太阳的升起和降落显得格外壮观，宛如一颗炽热的火球在天空中跃动。与地球上不同，太空中没有远处的地平线或海岸线作为日出的参照，也没有大气层的散射和折射作用。因此，太空中的日出景象呈现出独特的美：在太阳即将升起之前，地球的边缘被一道明亮的白色光芒所环绕，仿佛是地球边缘镶嵌了一条璀璨的金边。

可能有小朋友又要问了，我们为什么可以看到这些美丽的色彩呢？光是一种电磁波，人眼只能感知380到780纳米波长的光，这便是可见光。当这些光波闯进你的眼球，就开始撩拨视觉感受器细胞，让它们兴奋地向大脑发信号。大脑再把信号变成色彩佳肴，让我们品味到五彩斑斓的世界。不同波长的光波就像不同的调料，让大脑能分辨出各种颜色。所以，下次赞叹美景时，记得感谢你的大脑和那些辛勤工作的“味蕾”细胞！

蔚蓝的地球

地球为什么是蓝色星球？

苏联宇航员尤里·加加林实现了人类历史上的一项重大突破，成为首位进入太空的地球居民。加加林对太空的景象有着深刻的描述：尽管太空一片漆黑，但地球呈现出蔚蓝之色，显得异常清晰。

为何从太空中望去，地球呈现出蓝色呢？地球的总表面积大约为5.1亿平方公里，其中海洋的面积高达71%，是陆地面积的2.5倍。尽管人类主要居住在北半球，而北半球的陆地面积占据了全球陆地面积的三分之二，但值得注意的是，即使在北半球，陆地面积也仅占该半球总面积的39.3%，而海洋则占据了60.7%。同样的情况也出现在南半球、东半球和西半球，海洋的面积总是超过陆地。这些数据清晰地表明，无论在地球的哪个角落，海洋都是主导的地理特征。正是由于海洋的广阔和其反射、折射、散射阳光的特性，使得地球从太空中看去呈现出蓝色。

地球的多彩历史：从炽热红到蔚蓝的变迁

地球并非始终呈现为蓝色，它在46亿年的漫长历史中经历了多种颜色的变迁。

南非摄影师肖恩（Sean Messham）摄于非洲的尼拉贡戈火山

在地球形成之初，其表面几乎完全被炽热的熔岩所覆盖，这些熔岩赋予了地球一种暗红色的外表，宛如熊熊燃烧的火焰。然而，随着时间的推移，地球慢慢“冷静”下来，熔岩开始凝固，形成了广阔的黑色玄武岩地壳，给人一种深邃且略带恐怖的感觉。

大约6亿年前，地球经历了显著的变化。随着水分的蒸发和冷却，加之小行星的频繁撞击，地球表面开始积累了大量的水资源。尽管地球被水体所覆盖，但这些水中富含铁元素。在那个时代，地球的大气中几乎没有氧气，因此铁元素无法与氧气发生反应。相反，铁与氢氧化物和硫等元素相互作用，形成了一种无氧的铁锈。正是这种物质，将海洋染成了独特的绿色，为地球增添了一抹奇异的色彩。

紫色地球的假说

有一种颇具争议但广为流传的假说——地球在某个时期可能呈现紫色。这个想法听起来既神秘又迷人，因为紫色通常与浪漫和高贵联系在一起。在那个时代，地球上还没有叶绿素的身影，而是一种名为视黄醛的分子在早期微生物中发挥着重要作用。这种视黄醛广泛存在于一种名为盐杆菌的微生物中，它们对紫色光谱的光具有强烈的吸收能力。因此，如果大量这类微生物存在于地球表面，它们可能会使地球呈现出一种紫色的外观。虽然这一理论尚未得到最终证实，但它提供了一个关于地球早期色彩的有趣视角，让人脑洞大开。

在紫色星球的传说之后，地球进入了一个漫长而严峻的时期，大约在24亿年前，地球遭遇了一次极为严重的冰河时代。这一时期异常漫长，地球被厚重的积雪覆盖，气温骤降。在长达3亿年的时间里，地球几乎变成了一个冰封的雪球。随着时间的推移，地球逐渐从冰河期中恢复，开始展现出蔚蓝的色彩。这一变化的原因在于地球表面大部分被海洋所覆盖，海水对红色、橙色和黄色的光线具有吸收作用，而对紫色光线的反射则相对较弱。因此，蓝色、绿色和青色的光线在经过海水的反射和折射后，共同作用形成了我们今天所熟知的蔚蓝色。这个过程标志着地球从一片冰冷的白色逐渐转变为充满生机的蓝色星球。

目前，我们所见的地球呈现出灰蓝色，这在很大程度上是因为人类活动给环境带来了不小的创伤。在人类大规模生产活动之前，地球曾是一片更加鲜艳的蔚蓝色，就像一颗闪闪发光的蓝宝石。因此，我们必须认识到保护环境的重要性。让我们共同努力，为地球的未来贡献力量，让它再次变成那颗璀璨夺目的蓝色星球。

内容综合于中国载人航天官网等

（科学性审核：郭红锋，中国科学院国家天文台高级工程师）

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