# 화성의 푸른 노을, 그리고 지구의 노을이 붉은 이유

> 화성의 낮 하늘은 주황빛이 도는 붉은색이고, 지는 해 주변의 하늘은 푸르게 변합니다. 같은 태양 아래에서 지구와 정반대입니다. 그 이유를 다룬 43초짜리 설명 영상: 지구에는 아주 작은 공기 분자가, 화성에는 빛의 파장보다 큰 먼지가 있습니다.

- URL: https://oliverz.dev/ko/videos/mars-blue-sunset
- Author: Oliver Zhang (https://oliverz.dev)
- Language: ko
- Published: 2026-10-31
- Tags: science, space, explainer
- Video: https://www.youtube.com/shorts/ugNhIIu1nZo

> **요약:** 화성의 하늘은 낮에는 주황색이나 불그스름한 색이고, 해가 질 때는 해 주변의 하늘이 청회색으로 변합니다. 지구는 정반대입니다. 하늘은 파랗고 노을은 붉습니다. 태양은 같습니다. 다른 것은 그 빛이 부딪히는 대상입니다. 지구의 공기 분자는 빛의 파장보다 훨씬 작아서 파란빛을 가장 많이 하늘 전체로 흩뿌립니다. 그래서 해 질 무렵, 훨씬 많은 공기를 지나는 동안 빨간빛과 노란빛이 통과해 옵니다. 화성의 대기에는 빛의 파장보다 큰 고운 먼지 알갱이가 떠 있고, 이 먼지가 흩뿌린 파란빛은 태양 방향 가까이에 머뭅니다.

## 화성에서는 정반대

NASA Space Place: "During the daytime, the Martian sky takes on an orange or reddish color. But as the Sun sets, the sky around the Sun begins to take on a blue-gray tone."(낮에는 화성의 하늘이 주황색이나 불그스름한 색을 띤다. 하지만 해가 지면서 태양 주변의 하늘은 청회색 빛을 띠기 시작한다.)

이 모습을 담은 가장 유명한 사진은 2015년 4월 15일 NASA의 탐사 로버 Curiosity가 게일 크레이터에서 찍은 것입니다(JPL 이미지 PIA19400, "Sunset in Mars' Gale Crater").

지구에서는 반대입니다. 낮에는 파랗고, 해 질 녘에는 붉습니다. 같은 태양, 같은 햇빛인데도요.

## 지구: 아주 작은 분자가 파란빛을 사방으로 던진다

미국 국립해양대기청(NOAA) 국립기상청 플래그스태프 지부: "While all colors are scattered by air molecules, violet and blue are scattered most."(모든 색이 공기 분자에 산란되지만, 보라색과 파란색이 가장 많이 산란된다.) NASA Space Place는 그 이유를 이렇게 설명합니다: "Blue light is scattered more than the other colors because it travels as shorter, smaller waves."(파란빛은 더 짧고 작은 파동으로 이동하기 때문에 다른 색보다 더 많이 산란된다.)

그래서 파란빛이 하늘 전체로 흩어지고, 하늘은 파랗게 보입니다.

## 얼마나 더 많이: 약 5배

레일리 경(Lord Rayleigh)은 1871년에 이를 계산해 냈습니다(당시 이름은 J. W. 스트럿(Hon. J. W. Strutt), "On the light from the sky, its polarization and colour", Philosophical Magazine). UC 리버사이드의 Physics FAQ는 이렇게 설명합니다: "He showed that the amount of light scattered is inversely proportional to the fourth power of wavelength for sufficiently small particles."(그는 충분히 작은 입자의 경우 산란되는 빛의 양이 파장의 네제곱에 반비례한다는 것을 보였다.)

파란빛은 약 470nm(HyperPhysics), 가장 긴 파장인 빨간빛은 약 700nm(NASA Science)입니다. 직접 계산해 보면 (700 ÷ 470)⁴ ≈ 4.9이므로, 파란빛은 빨간빛보다 약 5배 더 많이 산란됩니다.

그렇다면 왜 하늘이 보라색이 아닐까요? NOAA: "The sky looks blue, not violet, because our eyes are more sensitive to blue light (and the sun also emits more energy as blue light than as violet)."(하늘이 보라색이 아니라 파랗게 보이는 것은 우리 눈이 파란빛에 더 민감하기 때문이다(또한 태양은 보랏빛보다 파란빛으로 더 많은 에너지를 내보낸다).)

## 지구의 노을: 약 38배의 공기

해 질 무렵에는 빛이 지나는 경로가 훨씬 깁니다. NASA Space Place: "As the Sun gets lower in the sky, its light is passing through more of the atmosphere to reach you. Even more of the blue light is scattered, allowing the reds and yellows to pass straight through to your eyes."(태양이 하늘에서 낮아질수록, 그 빛은 더 많은 대기를 지나 우리에게 닿는다. 파란빛은 더욱 많이 산란되고, 빨간빛과 노란빛은 곧장 우리 눈까지 통과해 온다.)

얼마나 더 길까요? 위키백과 "Air mass (astronomy)" 문서에 인용된 Kasten과 Young의 1989년 공식(Applied Optics)은 "an air mass of approximately 38 at the horizon"(지평선에서 약 38의 대기 질량)을 줍니다. 태양이 머리 바로 위에 있을 때 빛이 지나는 공기의 약 38배입니다.

## 화성: 빛의 파장보다 큰 먼지

화성의 대기는 먼지로 가득합니다. Mars Pathfinder의 영상에서 Tomasko 연구진(JGR Planets, 1999)은 이렇게 밝혔습니다: "The geometric cross‐section‐weighted mean particle radius is 1.6 ± 0.15 μm"(기하학적 단면적으로 가중한 평균 입자 반지름은 1.6 ± 0.15μm). 그러면 알갱이 하나의 지름은 약 3µm로, 파란빛의 0.47µm보다 큽니다(직접 계산). 빛의 파장보다 큰 셈입니다.

## 빨간빛은 퍼지고, 파란빛은 태양 가까이에

Curiosity 팀의 일원인 텍사스 A&M 대학교의 Mark Lemmon은 2015년 NASA/JPL에 색의 원리를 이렇게 설명했습니다: "The colors come from the fact that the very fine dust is the right size so that blue light penetrates the atmosphere slightly more efficiently,"(이런 색은 아주 고운 먼지가 파란빛이 대기를 조금 더 효율적으로 통과하기에 알맞은 크기이기 때문에 생긴다)

그리고: "When the blue light scatters off the dust, it stays closer to the direction of the sun than light of other colors does. The rest of the sky is yellow to orange, as yellow and red light scatter all over the sky instead of being absorbed or staying close to the sun."(파란빛은 먼지에 산란될 때 다른 색의 빛보다 태양 방향에 더 가깝게 머문다. 하늘의 나머지 부분이 노란색에서 주황색을 띠는 것은, 노란빛과 빨간빛이 흡수되거나 태양 가까이에 머무는 대신 하늘 전체로 산란되기 때문이다.)

## 그래서 지는 해 주변이 파랗게 빛난다

PIA19400에 대한 JPL의 설명: "Dust in the Martian atmosphere has fine particles that permit blue light to penetrate the atmosphere more efficiently than longer-wavelength colors."(화성 대기의 먼지에는 파란빛이 파장이 더 긴 색보다 대기를 더 효율적으로 통과하게 해 주는 고운 입자가 있다.)

화성 하늘 전체가 파래지는 것은 아닙니다. NASA의 설명에 따르면 청회색으로 변하는 것은 지는 해 주변의 하늘입니다.

## 핵심 정리

네 가지 하늘이 있습니다. 지구는 낮에 파랗고 해 질 녘에 붉으며, 화성은 낮에 주황빛 도는 붉은색이고 지는 해 주변이 파랗습니다. 색을 정하는 것은 태양이 아니라, 대기 속에 무엇이 있느냐입니다.

## 출처

- NASA Space Place, [Why Is the Sky Blue?](https://spaceplace.nasa.gov/blue-sky/en/), 2022년 8월 29일 업데이트
- NOAA National Weather Service, Flagstaff, [Why is the sky blue?](https://www.weather.gov/fgz/SkyBlue)
- Philip Gibbs, [Why is the sky blue?](https://math.ucr.edu/home/baez/physics/General/BlueSky/blue_sky.html), Physics FAQ, UC Riverside, 1997
- HyperPhysics (Georgia State University), [Color](http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/vision/specol.html)
- NASA Science, [Visible Light](https://science.nasa.gov/ems/09_visiblelight/)
- J. W. Strutt, [On the light from the sky, its polarization and colour](https://doi.org/10.1080/14786447108640452), Philosophical Magazine 41, 1871년 2월
- Wikipedia, [Air mass (astronomy)](https://en.wikipedia.org/wiki/Air_mass_(astronomy)), Kasten & Young, Applied Optics 28(22), 1989 인용
- NASA/JPL, [NASA's Curiosity Rover Views Serene Sundown on Mars](https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-curiosity-rover-views-serene-sundown-on-mars/), 2015년 5월 8일
- NASA/JPL, [PIA19400: Sunset in Mars' Gale Crater](https://www.jpl.nasa.gov/images/pia19400-sunset-in-mars-gale-crater/), 2015년 5월 8일
- Tomasko et al., [Properties of dust in the Martian atmosphere from the Imager on Mars Pathfinder](https://doi.org/10.1029/1998JE900016), JGR Planets, 1999

영상은 코드로 애니메이션을 만들었고, 대본은 AI의 도움을 받아 썼습니다. 위의 모든 수치는 출처와 대조해 확인했으며, 두 가지 계산은 직접 한 것입니다. 설명을 위한 연출: 모든 하늘, 광선, 먼지 알갱이, 분자는 촬영한 것이 아니라 그린 것이며, 산란은 시뮬레이션한 것이 아니라 보여 주기 위한 것입니다. 영상은 영어로 되어 있습니다. 영상은 [Shotloop](https://oliverz.dev/ko/products/shotloop)으로 만들었습니다. 코드로 설명 영상을 만들고 한 샷씩 고칠 수 있는 제가 만든 무료 Mac 앱입니다.