ألوان في السماء

[الزعيم 0]

تمتعنا سماء كوكبنا الأرض بألوان مدهشة , فمن ليلٍ أسود حالك مرصع بنجوم متلألئة إلى شروقٍ يمتزج فيه اللونان الأحمر والبرتقالي , فنهارٍ بسماء زرقاء متدرجة في ألوانها لينتهي بغروبٍ ساحر .

فما هو السبب في مشاهدتنا لذلك التناغم المتعاقب ؟

لنبدأ أولاً بالليل , حيث نرى السماء سوداء تماماً وعلى هذه الخلفية تبدو النجوم أكثر إشراقاً ووضوحاً , كما نرى مجموعة من الكواكب المتألقة . ومن المعروف أن النجوم هي التي تطلق الضوء بينما الكوكب يتلقى الضوء من النجم التابع له ويعكسه , وقد فسر العلماء ذلك بظاهرة الـ ألبيدو أو البياض ( وهو ذلك الجزء من ضوء النجم الساقط على كوكب فينعكس مرتداً في الفضاء . وألبيدو الأرض مثلاً 30 –35 % من ضوء الشمس الساقط على الأرض ) وهذا يدل على أن ما نراه هو بسبب النجوم ، فما هو سبب تألقها ؟

يتكون النجم بشكل رئيسي من الهدروجين , حيث تتجمع ذرات الهدروجين في سحابة كونية , وتكبر وتبدأ بالاحتراق بفعل شرارة نووية , وبعد العديد من مراحل الاندماج يتشكل الهليوم الذي تزن كل نواة منه أقل من مجموع الجسيمات المكونة لها , يتحرر فرق الكتلة في أعماق النجم بصورة طاقة تسعى إلى الخارج نحو السطح , فالشمس مثلاً تحرق كل ثانية حوالي 1000 طن من الهيدروجين وتحوله إلى هليوم .

يبقى النجم مستقراً ما دام يحتفظ في لبه بهدروجين الاحتراق , وعندما يستهلك تنتهي حياة النجم متحولاً إلى عملاقاً أحمر أو قزم أبيض حسب كتلة النجم .

بسبب ولادة النجوم واستقرارها وموتها نشاهد هذه الخلفية السماوية الرائعة . أما نهاراً فإن ضوء الشمس القادم إلينا يكون بألوان متعددة وهي ألوان الطيف ( بنفسجي- نيلي- أزرق- أخضر - أصفر-برتقالي-أحمر ) ولكل ضوء طول موجة , وأقصر طول لموجات الطيف هو البنفسجي , وأطولها هو الأحمر , وما ندركه باعتباره لون هو كيفية قراءة عيوننا وأدمغتنا لأطوال الموجات , فتمتزج هذه الألوان مع بعضها فيبدو ضوء الشمس أبيضاً , ثم تسافر معاً لترتطم بالغلاف الجوي للأرض , الذي يتكون من جزيئات نتروجين وأوكسجين وغيرها , فتنعكس بعض الموجات عن طريق الهواء عائدة إلى الفضاء ويرتد بعضها قبل وصول الضوء إلى كوكب الأرض , وهذه الموجات هي التي نراها .

يطلق على ارتداد الموجات اسم التشتت ولكنها لا تتشتت بقدرٍ متساو,ٍ يتناسب ذلك عكساً مع طول الموجة وطرداً مع المسافة التي تقطعها في الغلاف الجوي , فكلما زاد طول الموجة تتشتت بقدر أقل ولا نستطيع أن نراها بينما تكون الموجات ذات الطول الأقصر أكثر كفاءة وفاعلية , ويزداد حجمها عن حجم جزيئات الهواء التي تمر بها مما يمكننا أن نحسها كالضوء البنفسجي والأزرق , أما في فترة الشروق والغروب فإن الضوء يمر في الغلاف الجوي خلال ممر مائل وبذلك يقطع مسافة أطول عما يقطعها عندما يكون عمودياً مما يتيح للموجات الطويلة أن تتشتت , وبذلك نستطيع أن نرى الموجات ذات اللونين البرتقالي والأحمر.

 

هذا بالنسبة لسماء كوكب الأرض , أما في الكواكب الأخرى فالأمر مختلف , فالمريخ مثلاً غلافه الجوي أرق بكثير , والعواصف الرملية على سطحه تؤثر في تغيير لون السماء بأن ترفع ذرات الرمال الدقيقة إلى الغلاف الجوي وتبقى معلقة في السماء , فيكون لون سمائه أسوداً أرجوانياً صدئاً ً, بينما الكواكب الخارجية كأورانوس ونبتون فإنها تتسم بضخامة غلافها الجوي الذي يتكون من الهيدروجين والهليوم , فيصلها ضوء الشمس نظيفاً وغنياً بالميثان الذي يمتص الضوء الأصفر والأحمر ويرشح اللونين الأخضر والأزرق فيبدو لون السماء أخضر مزرق .

ربما مع الزمن القادم تكون ألوان السماء لكل كوكب من المنظومة الشمسية هي الراية التي تدل على ذلك الكوكب , وعندئذٍ ستمتد الحدود من المجموعة الشمسية إلى الكون الواسع الرحب .

بتصرف عن مقال للمهندسة / مي سلامة .