摘要:这是一个非常有趣的问题。答案可以分为两个截然不同的层面:一个是我们每天看到的“蓝天”的高度,另一个是我们夜晚看到的“星星”的高度。
这是一个非常有趣的问题。答案可以分为两个截然不同的层面:一个是我们每天看到的“蓝天”的高度,另一个是我们夜晚看到的“星星”的高度。
层面一:我们白天看到的“蓝天”有多高?
这个“天空”主要是指我们的大气层,尤其是散射太阳光形成蓝天的部分。
1. 主要范围:对流层(Troposphere)
高度:约 0 - 12 公里
这是地球上几乎所有天气现象(云、雨、雪、风)发生的地方。我们看到的绝大多数云(除了少数高耸的雷雨云和卷云)都形成于这一层。所以,当你抬头看天时,你看到的云彩基本都在12公里以下。
2. “蓝天”本身:没有明确的边界
蓝天是由大气中的分子(主要是氮和氧)和微小尘埃散射太阳光中的蓝色光而形成的。这种散射发生在整个大气层,但越靠近地面空气越密集,散射效应越强。
从感觉上说,我们觉得蓝天像一个“穹顶”或“盖子”,但它并没有一个具体的“高度”。不过,大约在20公里以上的平流层,空气已经非常稀薄,散射作用微乎其微,天空会从蓝色逐渐变为暗蓝色直至黑色。所以,我们可以粗略地认为“蓝天”的顶部在20公里左右。
小结:白天我们看到的“天空”(云和蓝色)主要发生在离地约20公里以内的大气层中。
层面二:我们夜晚看到的“星空”有多高?
夜晚我们看到的星星、月亮、星系等天体,距离我们极其遥远,远远超出了地球大气层。
1. 月球(Moon)
平均距离:约 38万公里。这是离我们最近的天体。
2. 太阳(Sun)
平均距离:约 1.5亿公里。
3. 行星(Planets)
它们都在太阳系内,距离不断变化。例如:
金星:最近时约 4000万公里
火星:最近时约 5500万公里
木星:最近时约 6.3亿公里
4. 恒星(Stars)
离太阳最近的恒星是比邻星(Proxima Centauri),距离约 4.24光年。一光年就是光走一年的距离,约等于9.46万亿公里。
我们夜晚能看到的大部分亮星,都距离我们在几百到几千光年之间。例如,北斗七星的星星大多距离我们约80-120光年。
5. 星系(Galaxies)
肉眼可见最遥远的天体是仙女座星系(Andromeda Galaxy),它是一个巨大的漩涡星系,距离我们约 250万光年。
小结:夜晚我们看到的“天空”,其深度实际上是整个可观测宇宙。星星的距离用光年来计算,动辄几十、几百、甚至百万年。我们看到的星光,很多是它在几百年前甚至百万年前发出的光。
总结与比喻
为了更直观地理解,我们做一个极端的缩放比喻:
假设地球是一个苹果(直径约10厘米) 大小。
那么,包裹着它的、产生天气和蓝天的最浓密的大气层(对流层)只有大约1毫米厚的一层水汽。这就是我们感觉上的“天空”高度。
而在这个苹果(地球)之外,最近的另一个“苹果”(月球)在30米开外。
太阳则大约在1.2公里远的地方。
离我们最近的另一颗“小沙子”(比邻星),则在上万公里之外(几乎相当于地球的直径)!
所以,答案是:
1.我们看到的“蓝天”和云彩,高度主要在20公里以内。
2.我们看到的“星空”,其高度(深度)是数十、数百乃至数百万光年,近乎无限。
来源:信行于波