لا بد أنك فكرت يوماً ما لماذا لون السماء الأزرق، في الحقيقة إن الأمر يتعلق بضوء الشمس مباشرة. في هذا المقال سوف نتحدث عن التفسير العلمي لتلون السماء باللون الأزرق. ثم سنضيف بعض المعلومات عن الشفق القطبي الذي يظهر في السماء. و يؤدي إلى التغير اللوني في ظاهرة فريدة و مميزة.
العلاقة بين الضوء و لون السماء:
فهم سبب كون السماء زرقاء ، نحتاج أولاً إلى فهم القليل عن الضوء. على الرغم من أن ضوء الشمس يبدو أبيضًا ، إلا أنه يتكون بالفعل من طيف من العديد من الألوان المختلفة ، كما يمكننا أن نرى عندما تنتشر في قوس قزح.
يمكننا أن نفكر في الضوء على أنه موجة من الطاقة ، والألوان المختلفة لها طول موجي مختلف. في أحد طرفي الطيف يوجد الضوء الأحمر الذي له أطول طول موجي وفي الطرف الآخر يوجد أضواء زرقاء وبنفسجية ذات طول موجي أقصر بكثير.
لماذا لون السماء الأزرق؟
عندما يصل ضوء الشمس إلى الغلاف الجوي للأرض ، فإنه يتشتت أو ينحرف عن طريق جزيئات الغاز الصغيرة (معظمها من النيتروجين والأكسجين) في الهواء. نظرًا لأن هذه الجزيئات أصغر بكثير من الطول الموجي للضوء المرئي ، فإن مقدار التشتت يعتمد على الطول الموجي. هذا التأثير يسمى تشتت رايلي ، سمي على اسم اللورد رايلي الذي اكتشفه لأول مرة.
تنتشر الأطوال الموجية الأقصر (البنفسجي والأزرق) بشدة ، لذا فإن المزيد من الضوء الأزرق يتناثر باتجاه أعيننا أكثر من الألوان الأخرى. قد تتساءل لماذا لا تبدو السماء أرجوانية في الواقع لأن الضوء البنفسجي مبعثر بقوة أكبر من اللون الأزرق. هذا لأنه لا يوجد الكثير من اللون البنفسجي في ضوء الشمس لتبدأ به ، وأعيننا أكثر حساسية للأزرق.
الضوء الأزرق الذي يعطي السماء لونها ، يكون ساطعًا بما يكفي لجعل كل النجوم التي نراها في الليل تختفي لأن الضوء الذي تنبعث منه يكون أكثر قتامة.
لماذا يتلاشى الون الأزرق باتجاه الأفق؟
قد تلاحظ أيضًا أن اللون الأزرق يميل إلى أن يكون أكثر حيوية في السماء ويتلاشى مع وصولها إلى الأفق. وذلك لأن الضوء القادم من الأفق كان عليه أن ينتقل عبر الهواء وبالتالي تم تشتيته وتناثره. يلعب سطح الأرض أيضًا دورًا في تشتت وعكس هذا الضوء. نتيجة لهذه الكمية المتزايدة من التشتت ، تقل هيمنة الضوء الأزرق وبالتالي نرى زيادة في كمية الضوء الأبيض.
الشفق القطبي، و كيف يظهر خلاله لون السماء:
إذا كنت قريبًا من القطب الشمالي أو الجنوبي ، فقد تكون موجودًا للحصول على تجربة خاصة جدًا. كثيرا ما تكون هناك عروض ضوئية جميلة في السماء. تسمى هذه الأضواء الشفق. إذا كنت بالقرب من القطب الشمالي ، فإن هذا يسمى الشفق القطبي أو الأضواء الشمالية. إذا كنت بالقرب من القطب الجنوبي ، يُطلق عليه اسم الشفق القطبي أو الأضواء الجنوبية.
أيضاً يحدث الشفق القطبي بسبب الشمس، على الرغم من أننا نراه واضحاً خلال الليل.
كيف يحدث الشفق القطبي؟
ترسل لنا الشمس أكثر من الحرارة والضوء. إنما تررسل الكثير من الطاقة الأخرى والجسيمات الصغيرة . يحمينا المجال المغناطيسي الوقائي حول الأرض من معظم الطاقة والجسيمات ، ولا نلاحظها حتى.
لكن الشمس لا ترسل نفس القدر من الطاقة طوال الوقت. هناك رياح شمسية متدفقة باستمرار وهناك أيضًا عواصف شمسية. خلال نوع واحد من العواصف الشمسية يسمى الانبعاث الكتلي الإكليلي ، تنشأ هنا فقاعة ضخمة من الغاز المكهرب يمكن أن تنتقل عبر الفضاء بسرعات عالية.
عندما تأتي عاصفة شمسية نحونا ، يمكن لبعض الطاقة والجسيمات الصغيرة أن تنتقل عبر خطوط المجال المغناطيسي في القطبين الشمالي والجنوبي إلى الغلاف الجوي للأرض.
هناك ، تتفاعل الجزيئات مع الغازات في غلافنا الجوي مما يؤدي إلى تغير لون السماء، لتظهر بتموجات لونية مبهرة. يعطي الأكسجين الضوء الأخضر والأحمر. يتوهج النيتروجين باللون الأزرق والأرجواني.
اقرأ المزيد من المقالات المنوعة في science sky:
