هل السماء الزرقاء؟

هذا سؤال يصاحب الكثير منا منذ الطفولة، هل السماء الزرقاء؟ وما هو مصدر اللون الأزرق الذي تتلوّن به السماء؟ ولماذا تظهر باللون الأسود ليلاً.

ما هي السماء؟

يطلق الناس مصطلح السماء على المنطقة التي تقع فوقهم أو فوق سطح الأرض بشكل عام. لكن علميا فالسماء هي عبارة عن طبقة من طبقات الغلاف الجوّي الذي يمتد من مستوى سطح البحر إلى الفضاء، وبناء على ذلك يمكن تعريف السماء بشكل أدق لتكون عبارة عن المنطقة الممتدة من مستوى سطح البحر إلى خط كارمن، وهو الحد الفاصل بين السماء والفضاء ويقع على ارتفاع 100 كم.

ضوء الشمس

هل خطر في بالك يوماً لماذا يكون لون السماء متشحاً بالسواد ليلاً ولا يبقى أزرقاً كما هو في النهار؟ نعم، السبب في ذلك الشمس وضوئها. ولكي نصل إلى معرفة لون السماء الحقيقي لا بد لنا من دراسة ضوء الشمس وأشعتها لمعرفة تأثير هذا الضوء على الجزيئات الموجودة في الغلاف الجوي للأرض والتي ذكرناها سابقاً.

يتكوّن ضوء الشمس من موجات كهرومغناطيسية ولها تأثير على جزيئات العناصر الموجودة في الغلاف الجوي، نتيجة هذه التأثيرات تكون على شكل تأرجح لهذه الجزيئات مما ينتج عنه إطلاق موجات كهرومغناطيسية أخرى تختلف من جزيء إلى آخر.

يخرج ضوء الشمس من قرصها المستدير على شكل خط مستقيم وبلون أبيض، لكن عندما يصل إلى الجزيئات الموجودة في الفضاء فإنه يتعرّض للتشتت، ويخرج منه عدّة ألوان معروفة بألوان الطيف السبعة بحيث يخرج كل لون في اتجاه معيّن على شكل أمواج طولية مختلفة، تماماً مثلما يحدث عند ظهور قوس قزح، إذ يظهر لنا ضوء الشمس الأبيض على شكل عدّة ألوان بسبب اصطدامه بقطرات الماء الموجودة في الهواء.

كيف تتلون السماء باللون الأزرق

كما قلنا سابقاً، فإنّ ضوء الشمس الأبيض عند وصوله إلى الغلاف الجوي فإنه يصطم بالجزيئات المنتشرة فيه، يخرج من هذا الاصطدام ألوان الطيف السبعة وهي الأحمر والضوء البرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والبنفسجي، يمتلك كل لون من هذه الألوان ما يسمّى بطول الموجة، فلكل لون طول موجة خاص به يختلف عن أطوال أمواج الألوان الأخرى. الألوان ذات الأطوال الموجية الطويلة تمر عبر الجزيئات الموجودة في الغلاف الجوي دون ان تحدث تغيير، أما الألوان ذات الأطوال الموجية القصيرة كالأزرق يحدث لها امتصاص من جزيئات الغاز المنتشرة في الغلاف الجوي، وذلك لأن طول موجة اللون الأزرق مساوٍ تقريباً لقطر دائرة ذرة الأكسجين، بعد أن تمتص ذرة الأكسجين اللون الأزرق، تقوم بتشتيته مما يجعل الغلاف الجوي يتلوّن باللون الأزرق.

السماء حمراء أيضاً

عند الشروق أو الغروب، نرى السماء قد تلونت لدرجات الأحمر، في هذه الأوقات يقوم ضوء لشمس باختراق الغلاف الجوي بصورة حادة، نتيجة لذلك فإنه يقطع مسافات طويلة بالمقارنة بالمسافة التي يقطعها في الوقت الذي تكون فيه الشمس عامودية تقريباً، وفي هذه اللحظات، بعد تشتت اللون الأزرق، يتشتت اللون الأصفر فالبرتقالي ومن ثمّ الأحمر، لذلك نرى السماء ملوّنة بهذا اللون في المنطقة التي تشرق وتغرب فيها الشمس.