آیا رنگ آسمان همیشه آبی باقی خواهد ماند؟

پایگاه خبری تحلیلی افق میهن (ofoghmihan.ir):

آسمان آبی چیزی است که اکثر ما آن را بدیهی می دانیم. اما رنگ آن ممکن است در طول تاریخ زمین به طور چشمگیری تغییر کرده باشد و دانشمندان می گویند که احتمالاً دوباره تغییر خواهد کرد.

به گفته فین بریج، رابط علمی در رصدخانه رویال گرینویچ در بریتانیا، دو عامل اصلی باعث می شود آسمان در طول روز آبی به نظر برسد.

او توضیح می دهد: «اول خورشید است. نور معمولی خورشید سفید است، به این معنی که شامل تمام رنگ های رنگین کمان – قرمز، زرد، سبز و آبی است.

عامل دوم ترکیب جو زمین است. به گفته آقای باریج، آسمان حاوی تعداد زیادی ذرات ریز مانند نیتروژن، اکسیژن و بخار آب است که نور را در جهات مختلف پراکنده می کنند.

نور آبی طول موج کوتاه تری نسبت به سایر رنگ ها دارد. به همین دلیل بیشتر پراکنده می شود و آسمان را پر از رنگ آبی می کند.

این فرآیند به افتخار لرد ریلی، فیزیکدان بریتانیایی که نظریه خود را در دهه ۱۸۷۰ ارائه کرد، “پراکندگی رایلی” نامیده می شود.

هنگام طلوع و غروب خورشید، نور خورشید باید مسافت بسیار بیشتری را در جو طی کند زیرا خورشید در افق پایین تر است.

در این شرایط نور آبی به قدری پراکنده می شود که از دید ما منحرف می شود. در نتیجه رنگ های قرمز و نارنجی که کمتر پراکنده شده اند به چشم ما می رسند و صحنه های زیبایی خلق می کنند.

سیارات دیگر

به گفته فین باریج، آسمان آبی شفاف زمین یک پدیده منحصر به فرد در منظومه شمسی است.

اگرچه تصور می شود برخی از سیارات، مانند مشتری، دارای لایه بالایی آبی کم رنگ هستند که تا حدودی شبیه جو زمین است، اما شدت این رنگ بسیار کمتر است.

مشتری که از خورشید دورتر است، تنها حدود چهار درصد از نوری را که به زمین می رسد دریافت می کند. آقای باریج می‌گوید: «بنابراین شما آن آسمان آبی شفاف و دوست‌داشتنی را که ما روی زمین می‌بینیم، نخواهید داشت.

در برخی از سیارات، وضعیت کاملا متفاوت است.

مریخ فقط جو نازکی دارد، بنابراین پراکندگی ریلی زیاد اتفاق نمی افتد. در عوض، ذرات غبار فراوان آن – که بزرگتر از مولکول های نیتروژن و اکسیژن در جو زمین هستند – نور را به طور متفاوتی پراکنده می کنند.

به این فرآیند «پراکندگی می» می گویند و نتیجه آن آسمانی قرمز یا زرد با غروب آبی است.

آیا آسمان همیشه آبی بوده است؟

آسمان آبی که امروز می بینیم و می شناسیم پدیده ای نسبتاً جدید در تاریخ طولانی این سیاره است.

اگرچه در گذشته هیچ راهی برای تشخیص قطعی رنگ آسمان وجود ندارد، دانشمندان بر این باورند که رنگ آن ممکن است در طول زمان بسته به گازهای موجود در جو زمین تغییر کرده باشد.

زمانی که زمین در حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش شکل گرفت، سطح آن بیشتر مذاب بود. بر اساس یکی از نظریه ها، با سرد شدن سیاره، جو اولیه زمین عمدتاً از گازهای حاصل از فوران های آتشفشانی تشکیل شده و سایر فعالیت های زمین شناسی مانند دی کربن دی اکسید و نیتروژن همراه با مقادیر کمی متان و مقدار بسیار کمی اکسیژن تشکیل شده است.

با گذشت زمان، حیات به شکل باکتری های اولیه روی زمین ظاهر شد و مقادیر زیادی متان به جو اضافه کرد. نور خورشید که به این متان می تابد آن را به ترکیبات آلی پیچیده تری تبدیل می کند که مه نارنجی در آسمان ایجاد می کند. چیزی شبیه مه

یک نقطه عطف بزرگ حدود ۲.۴ میلیارد سال پیش و همزمان با “رویداد بزرگ اکسیژن” رخ داد. زمانی که موجودات اولیه به نام سیانوباکترها با استفاده از فتوسنتز نور خورشید را به انرژی تبدیل کردند و در این فرآیند مقدار زیادی اکسیژن آزاد کردند.

اکسیژن به تدریج در جو انباشته شد و مه های ایجاد شده توسط متان را از بین برد. با شکل گیری جو امروز، آسمان به رنگ آبی تبدیل شد که امروزه می شناسیم.

آیا این رنگ برای همیشه ماندگار است؟

در کوتاه مدت، رنگ آسمان آبی تغییر نخواهد کرد. اگرچه آلودگی، آتش سوزی های جنگلی، فوران های آتشفشانی و طوفان های گرد و غبار می توانند به طور موقت رنگ آسمان را تغییر دهند، اما این اثرات گذرا هستند.

پس از فوران عظیم آتشفشان کراکاتوآ در اندونزی در سال ۱۸۸۳، غروب های قرمز خیره کننده و حتی غروب های سبز و “ماه های آبی” مشاهده شد. پدیده‌هایی که احتمالاً ناشی از ذراتی مانند سولفات‌ها و خاکستر در جو بوده که نور را به روشی متفاوت از معمول پراکنده می‌کنند.

دکتر کلر رایدر، دانشیار هواشناسی در دانشگاه ریدینگ در بریتانیا، می گوید که تأثیر کلی ذرات معلق در هوا (آئروسل ها) که شامل ذرات جامد یا نیمه جامد در جو است، به اندازه نسبی آنها بستگی دارد.

او می‌گوید که اگر این ذرات معلق تقریباً به یک اندازه باشند، مخصوصاً در هنگام غروب، اثرات رنگی بسیار شدیدی را مشاهده می‌کنیم زیرا این ذرات پراکندگی نور را به روشی مشابه و هم‌تراز تقویت می‌کنند.

خانم رایدر توضیح می‌دهد: «وقتی با طیفی از اندازه‌های مختلف ذرات سروکار داریم، هر ذره بسته به اندازه‌اش با طول موج خاصی واکنش نشان می‌دهد و طیفی از رنگ‌ها را تولید می‌کند. اگر این فرآیند همزمان اتفاق بیفتد، ترکیب آنها می تواند یک “غبار سفید یا قهوه ای” ایجاد کند. این پدیده گاهی در هنگام فوران های آتشفشانی، طوفان های شن و آلودگی هوا رخ می دهد.

او می گوید که باید به این فکر کرد که تغییرات آب و هوایی چه تاثیری بر رنگ آسمان در آینده خواهد داشت.

خانم رایدر می‌گوید: «با افزایش دما، بخار آب بیشتری را وارد جو خواهیم کرد.

وی در عین حال خاطرنشان می کند: برعکس در صورت کاهش انتشار آلاینده ها در آینده ممکن است آسمان آبی تری داشته باشیم.

اما همه این تغییرات در مقیاس زمانی نجومی چندان محسوس نیستند.

یک میلیارد سال

به گفته فین باریج، برای تغییر دائمی رنگ آسمان، باید تغییر شدیدی در ترکیب جو زمین ایجاد شود.

او می‌گوید: «این به این زودی‌ها اتفاق نمی‌افتد، مگر اینکه خیلی بدشانس باشیم و با یک شهاب سنگ عظیم برخورد کنیم، که بعید است».

تخمین او این است که حداقل یک میلیارد سال دیگر تا پایان دوران آسمان آبی باقی مانده است.

با افزایش سن خورشید، روشنایی آن به تدریج افزایش می یابد. آقای Burridge می گوید که در حدود یک میلیارد سال، خورشید حدود ده درصد بیشتر از امروز نور ساطع می کند.

او معتقد است: این روند باعث گرم شدن و ناپدید شدن زمین می شود. دیدی اکسید کربن در جو و در نهایت جوشش اقیانوس ها.

به گفته وی، این فرآیند احتمالاً مقادیر زیادی اکسیژن در جو آزاد می کند و حتی برای مدت کوتاهی رنگ آبی آسمان را ضخیم تر و درخشان تر می کند.

اما با از بین رفتن اکسیژن، آقای باریج می‌گوید، آسمان به یک “اتمسفر سفید و زرد رنگ، بسیار گرم و بیشتر شبیه وضعیت سیاره زهره” تغییر خواهد کرد.

در آینده‌ای دورتر – حدود پنج میلیارد سال دیگر – سوخت خورشید تمام می‌شود و ستاره منبسط می‌شود تا به یک غول سرخ تبدیل شود.

آقای باریج می گوید: «با پایان یافتن زمین، شما اولین جزء اصلی، نور آبی خورشید را از دست می دهید.

او ادامه می دهد: «هنگامی که خورشید می میرد و به یک ستاره بسیار بسیار قرمز و پرجرم منبسط می شود، هر آنچه از جو زمین باقی می ماند به رنگ قرمز روشن در می آید.

“اما در آن زمان زندگی دیگری برای مشاهده آن مرحله باقی نمانده بود. امیدوارم تا آن زمان، انسان ها به اعماق ستاره ها رفته باشند تا آسمان آبی دیگری را در جای دیگری پیدا کنند.”

منبع: بی بی سی