Kategoriler
Bilim & İnsan

Gökkuşağı neden ve nasıl oluşuyor?

Gökkuşağı doğadaki en güzel optik illüzyonlarından biri. Gökyüzünde kavis çizerek beliren bu doğa olayı, güneş ışığının su damlacıklarına çarpmasıyla oluşuyor. Isaac Newton'ın prizma deneyinde keşfettiği gibi, güneş ışığını beyaz ışık olarak görsek de aslında farklı dalga boylarındaki birçok farklı renkten oluşuyor. Hatta spektrumdaki bazı renklerini göremiyoruz. Gökkuşağının renkleri en uzun dalga boyundan en kısa dalga boyuna doğru uzanır: Kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, çivit mavisi ve menekşe. Peki gökkuşağı tam olarak neden ve nasıl meydana geliyor?

Gökkuşağının oluşumu

ışık prizma kırınımı
Güneş ışığı, sıvı damlacıklar ve biraz dalga boyu fiziği.

Yağmurlu veya sisli bir günde hava su damlacıkları ile doludur. Işık ışınları su veya cam gibi havadan yoğun bir ortamdan geçerken yavaşlar ve bükülür. Bu olay ışık kırılması olarak biliniyor. Ancak her renk farklı dalga boyuna (veya enerjiye) sahip olduğundan aynı oranda yavaşlayıp bükülmez. Mavi en kısa dalga boylu ışıktır, yavaş hareket eder ve çok bükülür. Diğer uçta ise kırmızı en uzun dalga boyludur ve bu yüzden daha az bükülür.

Bir gökkuşağında mavi 40 ve kırmızı 42 derece açı yaparak bükülür ve diğer renklerin hepsi bu 42 ila 40 derece arasında bir yerde bükülerek gökkuşağını oluştururlar. Gökkuşağının farklı renklerden oluşmasının nedeni bu.

Ne zaman görülüyor?

Gökkuşağının oluşması için belirli koşullar gerekli. Gökkuşağı, güneş ışığı yalnız gökyüzünde alçak bir noktadayken ve arkanızdan gelirken görülüyor. Güneş ışığı, hava ile su arasındaki geçiş sırasında yağmur damlalarıyla temasa girer ve her damlacıktan yalnız tek bir renk gözümüze uygun açıyla kırımına uğrar. Yani sizin gördüğünüz bir gökkuşağını farklı yöndeki biri görmez.

Örneğin, gökyüzünün bir bölümündeki tüm damlacıklar yalnız kırmızı ışığı yansıtıyor olabilir ve kalan renkler çok yukarı veya çok uzağa kırılarak size görünmeyebilir. Ancak açınızı değiştirirseniz bu kez de mavinin yansıdığını görebilirsiniz. Yalnız tek bir rengi değil, her biri gözümüze uygun açıyla kırılmış ayrı bir rengi yansıtan su damlacıkları bir arada bulunduğunda gökkuşağını görmüş oluyoruz.

Gökkuşağının biçimi

tam halka gökkuşağı
Bir uçaktan kaydedilen tam halka gökkuşağı.

Gökkuşağı 42-40 derece arasında değişen açılarla bize yarım çember biçiminde görünse de aslında bir tam çemberdir. Yani bir gökkuşağına bakarken aslında onun daima merkezinde bulunuruz. Gökkuşağı alçaktayken halkanın alt yarısı yeryüzüne çarparak yok olur. Ancak onu nadiren uçak veya dağ gibi yüksek bir noktada gördüğünüzde tam halka biçimine tanıklık edersiniz.

Koşullar uygun olduğunda bazen aynı anda iki veya üç gökkuşağı bile görülebilir. Bu durum ışık ışınları yağmur damlalarındaki daha karmaşık yollardan geçerek kırıldığında gerçekleşiyor. Bu ek gökkuşakları bu yüzden çok daha nadir ve az ışık nedeniyle soluktur. Ek gökkuşaklarının daha parlak görünmesi için havada çokça güneş ışığı ve su damlası olması gerekiyor.

Diğer gezegenlerde gökkuşağı var mı?

Venüs'teki gökkuşağı benzeri Glory olayı.
Venüs'teki gökkuşağı benzeri Glory olayı. (Görsel: ESA)

Gökkuşağının bileşeni güneş ışığı yağmur damlasıdır. Güneş sisteminin her yeri güneş ışığıyla aydınlatıldığına göre diğer gezegenlerde de gökkuşağı var mı? Şu anda yüzeyinde veya atmosferinde sıvı yağmur bulunan bilinen başka bir gezegen yok. Ancak diğer sıvı damlacıklar da su damlacığı gibi güneş ışığını kırabilir ve renklerine ayırabilir.

Satürn'ün uydusu Titan'ın atmosferi sıvı metan damlacıkları yönünden zengindir ve yağmur yağdığını gösterir. Ancak Titan'ın atmosferi oldukça puslu yani nadiren güneş ışığını geçiriyor ancak yeterince yüksekte metan gökkuşağı oluşma ihtimali var. Dünya'daki gökkuşağına benzer görünecektir ve de metanın kırınım indisi nedeniyle Dünya'dakinden daha geniş olacaktır.

Ayrıca Venüs'te "Glory" denilen gökkuşağı benzeri bir olay gerçekleşir ve gezegenin atmosferinde bulunan sülfürik asit damlacıklarından kaynaklanır.


Yazar Ayberk Göktürk

Antik ve kimi zaman modern tarih odaklı içerikler üretiyor. Özel ilgi alanları arasında Kuzey Afrika ve Güney Amerika'nın sömürge tarihi ve Avrupa'daki eski monarşiler yer almaktadır.

Arşivi görüntüle