لماذا تبدو السماء زرقاء؟

كثيراً ما يتساءل البعض بدهشة عندما يتأمل إلى السماء الصافية: مالذي ينتج هذا اللون الجميل، ولماذا اللون الأزرق دون غيره، طبعاً اللون الأزرق الذي تصطبغ به القبة السماوية ليس جزافاً، وليس من قبيل الصدفة الطبيعية، بل هناك سبب علمي وراءه هذه الظاهرة، فالسماء زرقاء بسبب عملية (Rayleigh scattering) أي ظاهرة (تشتت الأشعاع الضوئي) في جزيئات الهواء الجوي.

عندما يمر الضوء عبر الغلاف الجوي ، تكون معظم الأطوال الموجية قادرة على النفاذ ببساطة وإستقامة خلال هذا الغلاف. وهذا ينطبق بصورة خاصة على موجات الطويلة، أما الموجات القصيرة فهي أقل قدرة على المرور ويتم أمتصاصها من قبل جزيئات الغاز في الغلاف الجوي.

بمعنى ثاني أن جزيئات الغاز تمتص كل الألوان الضوء، ولكن بعضها يُمتص ببساطة وسهولة أكثر من غيرها، والبعض الآخر يعاني أنكسار أكثر من غيره، إذن فالسماء زرقاء؛ لأن اللون (الأزرق) أكثر سهولة وأسرع في الأمتصاص من قبل الجزيائات، من الموجات الأخرى.

ولكي نفهم هذه الظاهرة أكثر، يجب علينا أن نعرف أن جزيئات الغاز في الجو عندما تمتص الضوء وهو المؤلف من ألوان الطيف الشمسي، يكون اللون الأزرق الأكثر من غيره من الألوان تناثراً وتشتتاً في مختلف الاتجاهات، ويشع في جميع أنحاء السماء، لا يهم أين تقف أو من أي زاوية تنظر، فالشمس تتكون من المجموعة الكاملة من الالوان، وبالاضافة إلى الكفاءة العالية للون الأزرق في التبعثر والتشتت، هذا كله ما يسمح للون الأزرق بأخذ الصدارة في جعل السماء بلونه كما نشاهدها.

وإذا دققت النظر للون الأفق القريب، ستلاحظ إن اللون السماء سيبدو في تلك المنطقة باهتاً شاحباً عن المنطقة التي فوقنا، ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الضوء عندما يكون بعيداً يجب أن يمر من خلال المزيد من الهواء والغيوم الذان يقومان بتشتيت المزيد من الضوء الأزرق في جميع الاتجاهات، وهذا ما يقلل من اللون الأزرق الواصل إلى أعيننا، وهذا كله ما يجعل الأفق شاحباً ومائلاً إلى الأبيضاض.

وعلى الرغم من أن السماء تبدوا زرقاء من عندما نشاهدها من على سطح الأرض، إلا أنها بالحقيقة تبدوا سوداء من الفضاء أو من على سطح القمر،  نظراً لعدم وجود غلاف جوي أو غيوم أو جزيئات غاز في الفضاء. فهو يصل إلى العين بدون تشتت أو تبعثر.

يبدو أنها فائدة أخرى لغلافنا الجوي، أنه ما يعطيه من جمال وروعة لسمائنا الجميلة.