تعتبر ظاهرة تغير لون السماء واحدة من الظواهر التي أثارت فضول الفلكيين منذ فترة طويلة، فقد كان الناس يشعرون بالخوف من هذه التغيرات ويعتقدون أنها ناتجة عن أسباب غير علمية.
ومع ذلك، فإن السبب الرئيسي وراء تغير لون السماء يكمن في التفاعل بين ضوء الشمس والغلاف الجوي المحيط بالأرض. يأتينا الضوء على شكل موجات، ولكل لون طول موجي محدد يميزه عن الألوان الأخرى. لهذا السبب، سيتناول هذا المقال أسباب تغير لون السماء وأبعادها.
أسباب تغير لون السماء
- يتغير لون السماء منذ شروق الشمس وحتى غروبها، حيث تظهر بألوان زاهية ومتنوعة، مثل البني المائل إلى الحمرة.
- كما يمكن رؤية ألوان مثل البرتقالي والأصفر والبنفسجي والأحمر الدموي، حيث قد تتداخل هذه الألوان في آن واحد.
- ويعود تغير لون السماء إلى سبب رئيسي يتمثل في ظاهرة تشتت ضوء الشمس أثناء النهار، وكذلك خلال أوقات الشروق والغروب. لذلك، سنتناول بإسهاب ظاهرة التشتت الضوئي.
التشتت الضوئي
في هذه الفقرة، سنتناول شرح ظاهرة التشتت الضوئي من خلال النقاط التالية:
- تعتبر ظاهرة التشتت الضوئي من الظواهر الطبيعية، والتي تؤدي إلى تشتت موجات الضوء التي تحتوي عليها أشعة الشمس في اتجاهات متعددة.
- تم اكتشاف هذه الظاهرة على يد الفلكي ستيفن أكرومان، وهو عالم فلك تابع لجامعة ماديسون في واشنطن.
- ساهم اكتشاف هذه الظاهرة في تقديم تفسيرات للعديد من الظواهر الفلكية عبر مجالات متعددة.
- استطاع ستيفن أكرومان من خلال طرحه لنظرية التشتت الضوئي أن يفسر ظهور الألوان المختلفة في سماء النهار.
- حيث أشار إلى أن الشمس تصدر أشعة ضوئية ذات خصائص موجية متنوعة، وعند وصول هذه الأشعة إلى الغلاف الجوي للأرض،
- تتفاعل مع الذرات والجسيمات الدقيقة الموجودة فيه، مثل ذرات الغبار، مما يعزز من عملية تشتيت الأشعة الضوئية في اتجاهات متنوعة.
العوامل المؤثرة على ظاهرة التشتت
تعتمد النظرية المتعلقة بتشتت الضوء، والتي تؤدي إلى تغير لون السماء إلى ألوان متنوعة، على عاملين رئيسيين هما:
-
طول الموجة الضوئية: يختلف تشتت الأمواج الضوئية استنادًا إلى وضعية الشمس بالنسبة للأفق.
- عندما تكون الشمس بعيدة عن الأفق، يحدث تشتت أكبر للأمواج الضوئية ذات الأطوال الموجية الطويلة.
- وهو ما يفسر لون السماء الأزرق الساطع في معظم أوقات النهار.
- بينما عندما تكون الشمس قريبة من الأفق، أي أثناء الشروق والغروب، يتعزز تشتت الأمواج الضوئية ذات الأطوال الموجية القصيرة، مما يؤدي إلى ظهور السماء باللون الأحمر القرمزي.
-
حجم الجسيمات: يلعب حجم الجسيمات الموجودة في الغلاف الجوي دورًا هامًا في طبيعة تشتت الأشعة الضوئية.
- فكلما زاد حجم الجسيمات التي تعبرها الأمواج الضوئية، زادت عملية التشتت.
- بينما مع تقليل حجم الجسيمات وعددها، يقل التشتت الناتج.
كيف يتم حدوث عملية التشتت الضوئي؟
سنتناول شرح ظاهرة تشتت ضوء الشمس من خلال العناصر التالية:
- عند شروق الشمس، تصدر أشعة ضوئية ذات لون أبيض.
- لا تتعرض هذه الأشعة البيضاء لأي تشتت أو انكسار أثناء مرورها في الفضاء نحو الأرض.
- لكن عند قربها من الأرض واجتيازها الغلاف الجوي الذي يحتوي على ذرات الغبار وقطرات الماء،
- تحدث عملية الانكسار والتشتت للضوء الأبيض، مما يؤدي إلى تحلله إلى عدة ألوان متنوعة.
- في وقت الشروق والغروب، تكون الشمس أقرب إلى الأفق مقارنة بفترة الظهيرة.
- في هذه الحالة، تكون سماكة الجسيمات أكبر، مما يؤدي إلى تشتت اللونين الأزرق والبنفسجي.
- وبالتالي، يتبرز اللون الأحمر والبرتقالي والأصفر.
- إن الألوان ذات الأطوال الموجية الكبيرة (الأحمر والأصفر والبرتقالي) تحجب الألوان الأخرى (الأزرق والبنفسجي) خلال عبورها الطويل عبر الغلاف الجوي،
- بينما يظهر اللون الأزرق السماوي خلال فترة الظهيرة، خاصة عندما يكون الطقس صافياً، حيث يعتبر اللون الأزرق أكثر الألوان إشراقًا وأطول الموجة.
تغير لون السماء إلى الأحمر الدموي في الصين
- في التاسع من مايو الماضي، لاحظ سكان المنطقة الشرقية من الصين تحول لون السماء إلى الأحمر الدموي، مما أثار قلق السكان.
- إلا أن هيئة الأرصاد الجوية والفلكية أكدت أن هذه الظاهرة طبيعية رغم ندرتها ولا تستدعي القلق.
- حيث شاهد سكان مدينة تشوشان الساحلية في مقاطعة تشيجيانغ شرق الصين تحول السماء عند الغروب إلى اللون الأحمر الدموي، واعتقدوا أن هذا التغير يرجع إلى حرائق.
- غير أن المرصد الفلكي في المدينة أعلن أن السبب وراء هذا التغير هو انكسار أضواء السفن الموجودة في ميناء المدينة.
- كذلك صرحت صحيفة الغارديان البريطانية أن الأحوال الجوية في مدينة تشوشان كانت ملائمة لحدوث هذه الظاهرة النادرة من الانكسار الضوئي.
- حيث كانت السماء غائمة ومليئة بذرات الضباب، مما أدى إلى ظهور هذا اللون الأحمر غير المعتاد.