چرا آسمان آبی است؟

ما هر روز به آسمان نگاه می‌کنیم، اما شاید کمتر به این اندیشیده‌ایم که چرا این پهنه‌ی بی‌کران، آبی به‌نظر می‌رسد؟
آسمان در روز آبی است، در غروب سرخ و نارنجی، و در شب سیاهِ پرستاره. راز این رنگ‌ها در دلِ نور خورشید و مولکول‌های هوای زمین نهفته است.

نور سفید، در واقع سفید نیست

نور خورشید در ظاهر سفید دیده می‌شود، اما در واقع از ترکیبی از تمام رنگ‌های رنگین‌کمان ساخته شده است:
از بنفش و آبی تا سبز، زرد، نارنجی و سرخ.
هر یک از این رنگ‌ها طول موج متفاوتی دارند:

• نور آبی طول موج کوتاه‌تری دارد (حدود ۴۷۰ نانومتر)،

• در حالی که نور سرخ طول موج بلندتری دارد (حدود ۷۰۰ نانومتر).

وقتی نور خورشید وارد جو زمین می‌شود، این طول موج‌ها به شکل‌های گوناگون با مولکول‌های هوا، ذرات گردوغبار و بخار آب برخورد می‌کنند.

پدیده‌ی پراکندگی رایلی (Rayleigh Scattering)

پاسخ علمیِ آبی بودن آسمان در پدیده‌ای به نام پراکندگی رایلی نهفته است.
این پدیده را نخستین‌بار لُرد ریلی (John William Strutt Rayleigh) در قرن نوزدهم توضیح داد.

طبق این قانون:
نورهایی که طول موج کوتاه‌تری دارند (مثل آبی و بنفش) بیشتر از نورهایی با طول موج بلندتر (مثل قرمز و نارنجی) پراکنده می‌شوند.

یعنی وقتی نور خورشید به مولکول‌های اکسیژن و نیتروژن در جو برخورد می‌کند،
نور آبی به‌طور چشمگیری در همه‌سو پخش می‌شود و از هر جهتی به چشم ما می‌رسد.
در نتیجه، در طول روز آسمان به رنگ آبی دیده می‌شود.

چرا آسمان بنفش نیست؟

از نظر علمی، نور بنفش حتی بیشتر از نور آبی پراکنده می‌شود،
اما چشم انسان نسبت به رنگ آبی حساس‌تر است و گیرنده‌های ما برای بنفش چندان فعال نیستند.
علاوه بر این، بخش زیادی از نور بنفش توسط لایه‌ی بالایی جو جذب می‌شود.
به همین دلیل، ما آسمان را آبی می‌بینیم، نه بنفش.

غروب و طلوع خورشید چرا سرخ است؟

هنگامی که خورشید در افق قرار دارد، نور آن باید مسیر طولانی‌تری از جو زمین را طی کند تا به چشم ما برسد.
در این مسیر، نورهای آبی و بنفش به‌کلی پراکنده می‌شوند و به ما نمی‌رسند،
اما نورهای با طول موج بلندتر (قرمز و نارنجی) باقی می‌مانند.
به همین دلیل است که هنگام طلوع و غروب، آسمان درخشان و سرخ‌فام می‌شود —
انگار زمین و خورشید با هم وارد گفت‌وگویی شاعرانه شده‌اند.

اگر زمین جو نداشت...

اگر جو زمین وجود نداشت — مثل ماه —
نور خورشید بدون پراکندگی مستقیم از خورشید می‌آمد، و آسمان حتی در روز سیاهِ مطلق دیده می‌شد.
بنابراین، این آبیِ آشنا، حاصلِ همکاری نور و هواست؛
هدیه‌ای که جو زمین به چشمان ما داده است.

رنگ آسمان در سیارات دیگر

• در مریخ، به دلیل گرد و غبار آهن‌دار در هوا، آسمان بیشتر قرمز مایل به نارنجی است.

• در زهره، ابرهای ضخیم اسید سولفوریک باعث می‌شوند آسمان زرد و تیره باشد.

• در تیتان، قمر زحل، ذرات آلی پیچیده باعث می‌شوند آسمان قهوه‌ای مایل به نارنجی دیده شود.

پس رنگ آسمان، آینه‌ی جوّ هر سیاره است — بازتابی از آنچه در هوا و نور نهفته است.

نگاهی شاعرانه‌تر

آسمان تنها یک پدیدهٔ فیزیکی نیست؛
برای انسان، همیشه نماد بی‌کرانگی، آزادی و امید بوده است.
هر بار که به آبیِ آسمان نگاه می‌کنیم، در واقع به نتیجهٔ میلیاردها سال تکامل زمین و نور می‌نگریم —
پدیده‌ای ساده در ظاهر، اما عمیق در معنا.

جمع‌بندی

• نور خورشید شامل همهٔ رنگ‌هاست.

• مولکول‌های هوا، نور آبی را بیشتر از بقیه پراکنده می‌کنند.

• چشم انسان به آبی حساس‌تر است.

• به همین دلیل آسمان آبی دیده می‌شود.

• در غروب، مسیر طولانی‌تر نور باعث می‌شود آسمان سرخ شود.

📘 نوشته‌ای از: کتاب بهرام
🌐 ketabebahram.ir