火星上太阳为什么是蓝色的

瑞丽散射（Rayleigh scattering）发生在很小的颗粒上，比如大气里的气体分子。散射规律是与波长的四次方成反比，也就是说，对短波的散射远强于长波。

米尔散射（mie scattering）对应于散射颗粒尺度接近光波长的粒子。比如火星大气里的尘埃，尺度约为3微米，对应于电磁波谱例的中红外光。米尔散射偏向于散射跟自身大小接近的波长的光。

Mie解出的这个麦克斯韦方程组的解可以用来描述电磁波跟粒子之间的相互作用。而上述的两种散射只是一些简化的情况。可以从上图中看出，不同颗粒的物质的散射在不同波长处的强烈程度是有一定的复杂性的。不过，从一个统一的角度来看，瑞丽散射也是一种特殊的Mie散射，因为瑞丽散射的颗粒非常小，因此对短波长的光散射更大。

言归正传，地球大气里主要成分为气体分子（在非沙尘天气里），颗粒很小，行为由瑞丽散射描述，散射波长短的光子。因此，你在白天看到的天空是蓝色的，因为气体分子受到太阳光照射，散射蓝光。而在火星上大气稀薄，气体成分不在主导散射行为，而相比之下尘埃颗粒较多，这些尘埃颗粒比较大（几个微米的量级），散射行为由米尔散射（mie scattering）描述，散射的光子波长跟自身颗粒大小相同，因此散射红光，这时你看到的天空的颜色是红色。而在视线方向上，因为来自太阳的光中红色部分被散射掉了一些，所以，你看到的光会偏蓝。

看到有人提到了沙尘暴。这真是一个极好的例子。

因为地球上的沙尘暴天气正好接近火星的情况（当然地球大气的气体分子也很多，所以还是有些不同，相当于Rayleigh＋mie）。片

从图上我们可以清楚的看到，太阳和周围的光是偏蓝的，因为Mie散射的缘故。而天空的颜色是红色的，同样，因为尘埃散射了红光，所谓在非太阳视线方向上天是偏红色的。