Gökyüzü daima mavi kalacak mı?

İngiltere’deki Greenwich Kraliyet Gözlemevi’nden iletişim sorumlusu Finn Burridge’e göre, gökyüzünün gün boyunca mavi görünmesini sağlayan iki ana faktör var.

“Birincisi Güneş” diye açıklıyor.

Normal güneş ışığı beyaz, yani gökkuşağının tüm renklerini içerir. Kırmızılar, sarılar, yeşiller ve maviler.

İkincisi ise atmosferin yapısı.

Burridge, gökyüzünde azotun yanı sıra oksijen ve su buharı gibi çok sayıda küçük parçacık bulunduğunu ve bunların ışığı farklı yönlere dağıttığını söylüyor.

Mavi ışık diğer renklerin çoğundan daha kısa dalga boyuna sahip ve daha fazla saçılarak gökyüzünü maviye boyuyor.

Bu süreç, 1870’lerde teoriyi geliştiren İngiliz fizikçi Lord Rayleigh’in adıyla Rayleigh saçılması olarak biliniyor.

Gün doğumu ve gün batımında, Güneş gökyüzünde daha alçakta olduğu için güneş ışığı atmosferde daha çok mesafe kat etmek zorunda.

Mavi ışık çok dağılıyor, çok fazla dağılmayan dağılmayan kırmızı ve turuncuların ise gözlerimize ulaşamıyor ve böylece gökyüzünün güzel rengi oluşuyor.

Diğer gezegenler

Burridge, Dünya’nın parlak mavi gökyüzünün Güneş Sistemi’nde benzersiz olduğunu söylüyor.

Jüpiter gibi bazı gezegenlerin Dünya’nınkine benzer loş mavi bir üst atmosfere sahip olduğu düşünülse de, bu atmosfer çok daha az canlı.

Burridge, Güneş’ten daha uzakta olan Jüpiter’in bizim burada aldığımız güneş ışığının sadece % 4’ünü aldığını belirtiyor ve “Bu yüzden Dünya’daki gibi güçlü ve güzel bir mavi gökyüzü elde edemezsiniz” diyor.

Bazı gezegenlerde ise durum tamamen farklı.

Mars’ın sadece ince bir atmosferi var bu yüzden Rayleigh saçılması çok fazla gerçekleşmiyor.

Bunun yerine, atmosferimizdeki nitrojen ve oksijenden daha büyük olan çok sayıdaki toz parçacığı ışığı farklı şekilde dağıtıyor.

Buna Mie saçılması deniyor ve mavi gün batımları ile kırmızı veya sarımsı bir gökyüzü ile sonuçlanıyor.

Gökyüzü hep mavi miydi?

Bugün Dünya’da bildiğimiz mavi gökyüzü, gezegenin uzun tarihinde nispeten yeni bir gelişme.

Geçmişte gökyüzünün neye benzediğini kesin olarak bilmenin bir yolu olmasa da, bilim insanları o dönemde atmosferde hangi gazların bulunduğuna bağlı olarak gökyüzünün renginde dalgalanmalar olabileceğini tahmin ediyor.

Dünya yaklaşık 4,5 milyar yıl önce oluştuğunda, yüzeyi büyük ölçüde erimiş haldeydi.

Gezegen soğudukça, bir teoriye göre atmosfer çoğunlukla volkanik patlamalardan ve diğer jeolojik faaliyetlerden kaynaklanan gazlardan oluşuyordu. Karbondioksit ve nitrojen, az miktarda metan, çok az da oksijen vardı.

Zaman içinde Dünya’da yaşam, atmosfere çok miktarda metan ekleyen antik bakteriler şeklinde evrimleşti.

Bu metana çarpan ışık, gazı daha karmaşık organik bileşiklere dönüştürerek gökyüzünde duman gibi turuncu puslar oluşturdu.

Yaklaşık 2,4 milyar yıl önce, siyanobakteri adı verilen ilk organizmaların güneş ışığını enerjiye dönüştürmek için fotosentezi kullanmaya başladığı ve bu süreçte büyük miktarda oksijen açığa çıkardığı Büyük Oksidasyon Olayı ile büyük bir değişim meydana geldi.

Oksijen atmosferde önemli seviyelere ulaşmaya başladı ve sonunda metan pusunu temizledi.

Günümüz atmosferi şekillendikçe gökyüzü de bugünkü mavi rengini aldı.

Gökyüzü daima mavi kalacak mı?

Kısa vadede, Dünya’nın mavi gökyüzü bir yere gitmiyor.

Kirlilik, orman yangınları, volkanik patlamalar ve toz fırtınaları gökyüzünün rengini geçici olarak değiştirebilse de, bu etkiler kısa süreli.

Endonezya’daki Krakatoa yanardağının 1883’teki büyük patlamasından sonra, atmosferdeki sülfat ve kül gibi parçacıkların ışığı alıştığımızdan farklı bir şekilde dağıtmasından kaynaklandığı düşünülen muhteşem kırmızı gün batımları ve hatta yeşil gün batımları ve mavi Aylar görüldü.

İngiltere’deki Reading Üniversitesi’nden meteoroloji uzmanı Dr. Claire Ryder, aerosollerin (atmosferdeki katı veya yarı katı parçacıklar) genel renk etkisinin boyutlarına bağlı olabileceğini söylüyor.

Aerosol partiküllerinin hepsi aynı boyuttaysa, özellikle gün batımında gerçekten güçlü renklendirme etkileri elde ediyoruz çünkü saçılmayı aynı şekilde arttırıyorlar.

“Bir dizi partikül boyutuna sahip olduğunuzda, her farklı boyuttaki partikül farklı dalga boylarıyla farklı şekillerde etkileşime girerek bir renk karışımı üretiyor” diye açıklıyor.

Aynı anda meydana gelirlerse, birleşerek “beyazımsı veya kahverengimsi bir pus” da oluşturabiliyorlar.

Bu durum bazen volkanik patlamalar veya toz fırtınalarının yanı sıra havadaki kirlilikle de ortaya çıkabiliyor.

Ryder, iklim değişikliğinin ileride gökyüzümüzün rengini nasıl etkileyebileceğini düşünmeye değer olduğunu söylüyor.

“Sıcaklık arttıkça atmosfere daha fazla su buharı salacağız. Bu da aerosol partiküllerinin nemle birlikte şişmesini sağlayabilir, bu da saçılma kabiliyetini ve gökyüzünün beyazlaşma etkisini artırır”.

“Tersine, gelecekte kirlilik emisyonları azalırsa, o zaman daha mavi bir gökyüzüne sahip olabilirsiniz” diye de ekliyor.

Tüm bu değişikliklerin astronomik zaman ölçeğinde pek bir önemi olmayabilir.

Bir milyar yıl

Burridge, gökyüzü rengimizde kalıcı bir değişiklik olması için atmosferimizin yapısında ciddi bir değişim olması gerektiğini söylüyor.

“İnanılmaz derecede şanssız olmadığımız ve devasa bir meteor çarpmadığı sürece bu ölçekte bir şey kısa vadede gerçekleşmeyecek ve bunlar da muhtemelen olmayacak”.

Gökyüzünün mavi olmaktan çıkmasına en az bir milyar yıl olduğunu tahmin ediyor.

Güneş yaşlandıkça, yavaş yavaş daha da parlaklaşacak.

Burridge, yaklaşık bir milyar yıl sonra, Güneşin bugünkünden kabaca % 10 daha fazla ışık yayacağını söylüyor.

“Dünyayı ısıtacak, atmosferden karbondioksiti çekecek ve sonunda okyanuslarımızı kaynatmaya başlayacak.”

Bunun atmosfere büyük miktarda oksijen salabileceğini, hatta gökyüzünü kısa bir süre için daha yoğun bir maviye dönüştürebileceğini düşünüyor.

Ancak Burridge oksijen gittiğinde, gökyüzünün “beyaz, sarımsı, çok sıcak, daha Venüs tarzı bir atmosfere” dönüşeceğini söylüyor.

Daha da ileride, bundan yaklaşık beş milyar yıl sonra Güneş’in yakıtı tükenmeye başlayacak ve kırmızı bir deve dönüşecek.

Burridge “Dünya’nın süresi sona erdiğinde, ilk bileşeni, yani Güneş’ten gelen mavi ışığı kaybedeceğiz” diyor.

“Güneş ölmeye ve çok, çok, çok kırmızı, büyük yıldıza dönüşmeye başladığında, Dünya’daki atmosferimiz gerçekten kıpkırmızı bir renge sahip olacak.”

Ancak Burridge “Bunu görecek bir hayat kalmayacak. Umarım insanlar o zamana kadar bir başka yerde mavi bir gökyüzü bulabilmek için başka yıldızlara gitmiş olurlar” diye de ekliyor.