Gökyüzüne baktığınızda her zaman mavi bir renk görürsünüz. Peki bu renk nereden geliyor? Gökyüzü neden mavi değil de başka bir renk değil? Bu soruların cevabı aslında Güneş’te ve atmosferde saklı. İşte gökyüzünün mavi görünmesinin bilimsel açıklaması!
Gökyüzünün mavi görünmesinin nedeni, Güneş’ten gelen farklı renklerdeki ışığın atmosferde saçılmasıdır. Bu saçılma sırasında en fazla kırılan ışık mavi ışıktır. Bu yüzden gökyüzü mavi olarak algılanır.
Gökyüzü, doğanın en güzel manzaralarından biridir. Bulutsuz ve güneşli bir günde gökyüzüne baktığımızda masmavi bir renk görürüz. Bu renk, gözümüzü ve ruhumuzu dinlendirir. Peki gökyüzü neden mavi? Bu soru, insanların uzun zamandır merak ettiği bir sorudur. 19. yüzyıla kadar tam olarak anlaşılamayan bu sorunun cevabı, fizik ve astronomi bilimlerinin gelişmesiyle ortaya çıkmıştır. Gökyüzünün mavi görünmesinin nedeni, Güneş’ten gelen ışığın atmosferde saçılmasıdır. Bu saçılma sırasında en fazla kırılan ışık mavi ışıktır. Bu yüzden gökyüzü mavi olarak algılanır. Bu yazımızda, gökyüzünün mavi görünmesinin bilimsel açıklamasını detaylı bir şekilde anlatacağız.
Güneş, Dünya’nın en önemli ısı ve ışık kaynağıdır. Güneş’ten gelen ışık, Dünya’yı aydınlatır ve ısıtır. Güneş ışığı, aslında beyaz renktir. Fakat içinde birçok farklı renk barındırır. Bu farklı renkleri, beyaz ışığı bir prizmadan geçirdiğimizde ya da bir gökkuşağı oluştuğu sırada görebiliriz. Güneş ışığını oluşturan renkler, dalga boylarına göre sıralandığında kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, lacivert ve mor şeklinde bir renk yelpazesi oluşturur. Bu renkler, elektromanyetik spektrumun görünür bölgesini oluşturur. Elektromanyetik spektrum, ışığın farklı dalga boylarına sahip olduğu bir dizi frekanstır. Görünür bölge, insan gözünün algılayabildiği dalga boylarını kapsar. Bu dalga boyları, yaklaşık 380 nanometre ile 800 nanometre arasında değişir. Bu aralıkta, en kısa dalga boyuna sahip olan mor, en uzun dalga boyuna sahip olan ise kırmızıdır.
Güneş’ten gelen ışık, Dünya atmosferine ulaştığında, atmosferde bulunan gaz molekülleri, toz parçacıkları, su damlacıkları ve buz kristalleri gibi birçok parçacıkla çarpışır. Bu çarpışmalar sonucunda, ışık farklı yönlere saçılır. Bu saçılma, ışığın dalga boyuna bağlı olarak değişir. Dalga boyu kısaldıkça, saçılma miktarı artar. Bu yüzden, kısa dalga boylu ışıklar, uzun dalga boylu ışıklara göre daha fazla saçılır. Işığın kendi dalga boyundan daha küçük tanecikler tarafından saçılmasını ifade etmek için Rayleigh saçılması terimi kullanılır. Bu saçılmanın miktarı, ışığın dalga boyunun dördüncü kuvveti ile ters orantılıdır. Yani, dalga boyu kısaldıkça saçılan ışık miktarı artar.
Gökyüzünün mavi görünmesi, Güneş’ten gelen farklı renklerdeki (dalga boylarındaki) ışığın farklı oranlarda saçılmasının sonucudur. Güneş gökyüzünde yükseldiği zamanlarda Güneş’ten gelen kısa dalga boylu mavi ışık daha uzun dalga boylu renklere göre çok daha fazla saçılarak her yöne dağılır ve bu durum gökyüzünün mavi görünmesine sebep olur. Gökyüzünün mavi görünmesinin temel nedenlerinden biri de gözümüzdeki ışık reseptörlerinin (algılayıcılarının) maviye diğer renklere göre daha duyarlı olmasıdır. Gözümüzde üç tip ışık reseptörü vardır: Kırmızı, yeşil ve mavi. Bu reseptörler, farklı dalga boylarındaki ışıkları algılayarak beyne renk bilgisi gönderir. Gözümüzdeki mavi reseptörleri, diğer reseptörlere göre daha hassastır. Bu yüzden, atmosferde saçılan mavi ışık, gözümüzde daha güçlü bir etki yaratır ve gökyüzünü mavi olarak algılarız.
Güneş’in doğuşu ve batışı gibi ufka çok yakın olduğu zamanlarda ise farklı bir durum ortaya çıkar. Güneş ufka yakın olduğunda güneş ışınları atmosferde çok daha fazla yol katederler. Bu yol boyunca kısa dalga boyuna sahip mavi ışık çok fazla soğurulma ve saçılmaya uğrar ve sonuç olarak uzun dalga boyuna sahip kırmızı ve diğer renkler gözümüze daha fazla miktarda ulaşır. Bu yüzden, güneş batarken kırmızı, turuncu, sarı ve pembe gibi renkler görürüz. Bu renkler, gökyüzünde güzel bir manzara oluşturur.
