هل سيتغير لون السماء الزرقاء لكوكب الأرض؟

السماء الزرقاء لكوكب الأرض شيء يعتبره معظمنا أمراً مسلّماً به، لكن لونها ربما تغيّر بشكل كبير عبر تاريخ الأرض، ويقول العلماء إنه قد يتغير مرة أخرى.

هناك عاملان رئيسيان يجعلان السماء تبدو زرقاء خلال النهار، وفقاً لفين بوريدج، مسؤول التواصل العلمي في المرصد الملكي غرينتش بالمملكة المتحدة.

يشرح قائلاً: "العامل الأول هو الشمس. ضوء الشمس العادي أبيض اللون، ما يعني أنه يحتوي على جميع ألوان الطيف- الأحمر، والأصفر، والأخضر، والأزرق".

أما العامل الثاني فهو تركيب الغلاف الجوي. فالسماء تحتوي على أعداد هائلة من الجسيمات الدقيقة مثل النيتروجين، إضافةً إلى الأكسجين وبخار الماء، وهذه الجسيمات تشتت الضوء في جميع الاتجاهات المختلفة.

الضوء الأزرق يمتلك طولاً موجياً أقصر من معظم الألوان الأخرى، ولذلك يتشتت بدرجة أكبر، مما يملأ السماء باللون الأزرق.

تُعرف هذه العملية بتشتّت رايلي نسبةً إلى اللورد رايلي، الفيزيائي البريطاني الذي وضع هذه النظرية في سبعينيات القرن التاسع عشر.

عند شروق الشمس وغروبها، يضطر ضوء الشمس إلى المرور عبر مسافة أكبر من الغلاف الجوي لأن الشمس تكون منخفضة في السماء.

في هذه الحالة يتشتت الضوء الأزرق بدرجة كبيرة جداً لدرجة أنه يُعاد توجيهه بعيداً عنا، مما يترك الألوان الحمراء والبرتقالية -التي لا تتشتت بالقدر نفسه- لتصل إلى أعيننا، فتنتج تلك السماء الجميلة التي نراها.

سماء الأرض الزرقاء حالة فريدة 

يقول بوريدج إن السماء الزرقاء الساطعة للأرض تُعد فريدة في النظام الشمسي.

فبينما يُعتقد أن بعض الكواكب، مثل المشتري، تمتلك غلافاً جوياً علوياً أزرق باهتاً مشابهاً لغلاف الأرض الجوي، إلا أنه أقل سطوعاً بكثير.

وبسبب بُعده الأكبر عن الشمس، لا يتلقى المشتري سوى نحو 4 في المئة فقط من ضوء الشمس الذي يصل إلينا هنا على الأرض، "لذلك لا تحصل على تلك السماء الزرقاء القوية والجميلة التي نراها هنا على الأرض"، كما يوضح بوريدج.

أما على بعض الكواكب الأخرى، فالوضع مختلف تماماً.

فكوكب المريخ يمتلك غلافاً جوياً رقيقاً فقط، لذلك لا يحدث تشتت رايلي بكثرة. وبدلاً من ذلك، فإن جسيمات الغبار العديدة فيه- وهي أكبر حجماً من جزيئات النيتروجين والأكسجين في غلافنا الجوي- تقوم بتشتيت الضوء بطريقة مختلفة.
وتُسمى هذه العملية "تشتت مي"، وتؤدي إلى سماء حمراء أو مائلة إلى الصفرة مع غروب شمس أزرق.