Kategoriler
Bilim & İnsan

Gökyüzü neden mavidir?

Bazı insanlar okyanustan gökyüzüne yansıyan Güneş ışığı nedeniyle gökyüzünün mavi olduğunu düşünür. Ama denize yakınlığı olmayan kırların ortasında bile gökyüzü mavi görünüyor. Diğer bilim adamları ise bu rengin atmosferdeki su yüzünden olduğunu düşünür. Ancak çöl gibi aşırı kurak yerlerde bile gökyüzü mavidir. Peki gökyüzünün mavi olmasının gerçek sebebi nedir?

Gökyüzü neden mavi renkte görünür?

29 Ağustos 1976'da Viking uzay aracından alınan mavi Mars gökyüzünün fotoğrafı. NASA/JPL.
29 Ağustos 1976'da Viking uzay aracından alınan mavi Mars gökyüzünün fotoğrafı. NASA/JPL.

Güneş ışığının atmosferle etkileşimi gökyüzünü mavi gösterir. Daha önce bir prizmayı incelediyseniz veya bir gökkuşağına baktıysanız ışığın farklı renklerden oluştuğunu fark edebilirsiniz. Bu renkler, ultraviyole dalga, mikrodalga ve radyo dalgalarını içeren elektromanyetik spektrumun küçük bir kısmını oluşturuyor. Yani evet, güneş yanığına neden olan, yemeği ısıtmayı sağlayan, radyo dinlemeye olanak veren görünmez dalgalar da ışıktır.

İLGİLİ:  Dünya'da yaşam nasıl başladı?

Nedeni

Işık farklı uzunluktaki dalgalar halinde hareket eder: Bazıları kısadır ve mavi ışık verir ve bazıları uzundur ve kırmızı ışık verir. Güneş ışığı dalgaları Dünya atmosferine ulaştığında havadaki toz, su damlacığı ve buz kristali gibi parçacıklarla etkileşime giriyor. Işık dalgaları son derece küçük olduğundan (metrenin milyonda biri) aynı zamanda havayı oluşturan küçük gaz molekülleriyle de etkileşime giriyorlar.

Işık dalgaları bu parçacık ve moleküllere çarptığında saçılıyor, yani birçok yöne dağılıyor. Işığın nasıl saçıldığı hem parçacığın boyutuna hem de ışığın kendi dalga boyuna bağlıdır. Gökyüzü veya atmosfer büyük oranda oksijen ve nitrojen gibi küçük gaz molekülleri ile dolu olduğundan bunlar en çok küçük dalga boylu mavi ışığı saçarlar. Daha büyük dalga boylu kırmızı ışığa fazla etki edemezler. Buna Rayleigh saçılması deniyor.

İLGİLİ:  Ay kendi etrafında döner mi?

Kısacası Dünya atmosferindeki gazlar ve parçacıklar Güneş ışığını her bir yöne saçar. Ancak mavi ışık daha kısa ve küçük dalga boyunda olduğundan atmosfer onu diğer renklerden daha fazla saçabilir. Bu etki ortaya mavi görünen bir gökyüzü çıkarıyor.

Aynı etki Güneş'in ve Ay'ın rengini değiştiriyor

2017 kış gündönümünde bulutların kırmızı güneş ışığıyla gün batımında aydınlanması. (Fotoğraf: Duane Hamacher)

Güneş gökyüzünde yükselirken gerçek rengini görürsünüz ve beyazdır. Ancak gün doğumu ve gün batımında çok daha kırmızı bir tonda belirir. Bunun nedeni Güneş alçaktayken ışığı atmosferin daha kalın tabakasına denk gelmesidir. Bu olduğunda bu kez mavinin yanında daha kalın yeşil ışık da saçılır. Kırmızı ışığın yine serbestçe geçmesiyle ortaya kırmızı, turuncu ve pembe tonda güzel bulutlar çıkar.

Rayleigh saçılması Ay'ın nasıl göründüğünü de etkiliyor. Tam Ay tutulması sırasında Ay, Dünya'nın gölgesinden geçerken mavi ve yeşil ışık Dünya'nın atmosferinde saçılır ve kırmızı ışık serbestçe geçer. Atmosfer büyüteç gibidir ve Güneş ışığının kırmızısını Ay'a doğru kırar (büker). Bu da Ay'a ürkütücü bir koyu kırmızı ton verir. Bazı Avustralyalı Aborjinler gibi birçok kültür buna kanlı Ay tutulması demiştir.

15 Mayıs 2003'teki tam Ay tutulması sırasında Ay'ın koyu kırmızı rengi. (Fotoğraf: Frank Schulenburg/Flickr)

Rayleigh saçılması diğer gezegenler için de geçerli. Örneğin, Mars'ta gökyüzünün mavi göründüğü biliniyor (sayfanın başındaki görselde görebilirsiniz). Tabii havayı kırmızı tozla kaplayan büyük fırtınalar yokken.

İLGİLİ:  Rudolf Virchow | Hayatı, hücre teorisi ve buluşları

Gökyüzü nereden başlar?

Bu soru merak edilir ve aslında aldatıcıdır. 50 metre üstümüzde uçan bir kuş gökyüzündeymiş gibi görünür. Ancak uçaklar da öyle ve 10.000 metrenin üstünde uçuyorlar.

Aşağıdan gördüğümüz şekliyle “gökyüzü” sadece atmosferimizdir. Atmosferin büyük kısmı yerden 16 km yukarı uzanır ve Rayleigh saçılmasının çoğu burada gerçekleşiyor.

Uzaya giden bir roketin videosunu izlediyseniz roket atmosferde tırmandıkça mavi gökyüzünün yerini siyah bir arka planın aldığını görebilirsiniz.

Yazar Berkay Alpkunt

Coğrafya ve astronomi üzerine geniş kapsamlı içerikler hazırlıyor. Diğer ilgi alanları canlı hayatı, bilim tarihi ve ülkeler olarak sıralanır. Aynı zamanda bağımsız video oyunlarına ilgilidir.