تعتبر ظاهرة زرقة السماء من الظواهر الطبيعية التي أثارت فضول العلماء منذ زمن بعيد ولكن، كيف يمكن تفسير هذا اللون؟ الجواب يكمن في الفيزياء الخاصة بتفاعل ضوء الشمس مع الغلاف الجوي للأرض وعندما يمر ضوء الشمس عبر الغلاف الجوي، يتفاعل مع جزيئات الهواء ويُشتت في جميع الاتجاهات وفي هذه العملية، تنتشر الأطوال الموجية الأقصر من الضوء والتي تتضمن اللون الأزرق وبشكل أكبر من الأطوال الموجية الأطول مثل الأحمر.
السماء السوداء في الفضاء
بالرغم من أن السماء تبدو زرقاء على سطح الأرض، فإنها تظهر سوداء في الفضاء الخارجي، حتى تحت ضوء الشمس وهذا التباين يعود إلى غياب الغلاف الجوي في الفضاء، مما يمنع الضوء من التشتت وبالتالي تبقى السماء مظلمة.
السر وراء اللون الأزرق
تكمن الإجابة الدقيقة وراء هذا اللون في ظاهرة فيزيائية تعرف بتشتت رايلي، نسبة إلى العالم اللورد رايلي الذي اكتشفها وهذه الظاهرة تشير إلى كيفية تفاعل الضوء مع الجزيئات الصغيرة في الغلاف الجوي، التي تكون أصغر بكثير من طول الموجة الضوئي نفسه ووفقاً لهذه الظاهرة، فإن الأطوال الموجية القصيرة مثل الأزرق والبنفسجي تتشتت بشكل أكبر من الأطوال الموجية الطويلة مثل الأحمر.
الأزرق هو اللون السائد
من بين الألوان المتشتتة، يظهر اللون الأزرق بشكل أكثر وضوحاً، ويرجع ذلك إلى أن أعين البشر أكثر حساسية لهذا اللون وكما أن الشمس تصدر ضوءًا بنفسجيًا أقل مقارنةً بالضوء الأزرق، مما يعزز من وضوح الأزرق في السماء.
السماء الحمراء عند الشروق والغروب
على الرغم من أن السماء تكون عادة زرقاء في النهار، إلا أن اللون يختلف عند شروق الشمس أو غروبها وفي هذه الأوقات، يكون الضوء الشمس أقوى في المرور عبر طبقات أكثر كثافة من الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى تشتت أكبر للأطوال الموجية القصيرة، وبالتالي تظهر السماء بألوان دافئة مثل الأحمر والبرتقالي.