تقرير: هالة حنفي ابوالريش
السّماء بلغة العلم هي جزء من الغلاف الجوي للأرض، أو الفضاء الخارجيّ الذي يُمكن للناظر رؤيته من على سطح كوكب الأرض، أو سطح أي جسم فضائي آخر، كما يُمكن تعريفها بأنّها المنطقة الغازيّة الأكثر كثافة للكوكب، تظهر السّماء بعدة ألوان في اليوم الواحد، فتكون أثناء النهار زرقاء زاهية، أمّا ليلاً فتبدو كسطح أسود تتلألأ فيه النّجوم اللامعة.
أيضا السماء هي تسمية للمنظر من سطح الأرض، تبدو كأنها تغلف الأرض كسقف ملموس، لكنها في الحقيقة غير ذلك..فهي شئ غير ملموس لا يمكن الوصول إليه لأنه غير موجود أساسا لكن هذا المنظر الشبه وهمي في غالبية الوقت يكون لونه أزرق بإستثناء فترة قبل الغروب والليل..لماذا؟
لون السماء عند الغروب
تظهر السّماء بعدة ألوانٍ عند غروب الشّمس، ويعود ذلك إلى طول المسافة التي يترتّب على ضوء الشّمس أن يقطعها عبر الغلاف الجويّ، لذلك يتلاشى معظم اللون الأزرق نتيجةً لتضاعف نسبة تشتّته، مما يسمح برؤية الألوان الأخرى مثل الأصفر إذا كان الهواء صافياََ، والأحمر إذا احتوى الهواء على بعض الجسيمات نتيجة التّلوث أو غيره، والبرتقالي -فوق البحر- بسبب وجود جزيئات الملح في الهواء.
سبب ظهور السّماء بلون داكن
في اللّيل ربما يبدو السّؤال عن سبب ظهور السّماء بلونٍ داكنٍ في الليل سخيفاً للوهلة الأولى، إلا أنّ هذا السّؤال شكّل معضلةً حيرّت العلماء طويلاََ، فكوكب الأرض مُحاطٌ بالنجوم والمجرات التي يمكن أن تُحيل ظلمة السّماء إلى ضياء ساطع، فلماذا إذاً تكون السّماء مظلمة ليلاََ؟ قام الفلكي الألماني “هاينريش فيلهلم أولبرز” في عام 1823م بصياغة هذا السّؤال بما يُعرف بمفارقة أولبرز، ويُقصد بالمفارقة هُنا أنّ ظُلمة السّماء تتعارض مع الافتراض بوجود كونٍ ثابتٍ لانهائيٍّ تتوزع فيه النّجوم والمجرات، حاول الكثير من العلماء تفسير مفارقة أولبرز على مر السّنين، ومن الفرضيات التي وُضعت لتفسير هذه الظّاهرة ما يأتي:
الفرضيّة الأولى: أنّ ذرات الغبار قد تعيق مرور الضّوء القادم من الأجسام البعيدة، إلا أنّ الحقيقة أن الضّوء الذي يسقط على الغبار يعمل على تسخينه، ممّا يجعله يتوهّج ويُضيء تماماً كالمصدر الأصلي للضوء.
الفرضيّة الثانيّة: أنّ الكون يتمدّد ويتسع، ممّا يعني ابتعاد النّجوم والمجرات عن الأرض، وزيادة طول الموجة الكهرومغناطيسيّة القادمة إلينا منها، وقد تم الاستدلال على ذلك من تحول أضواء النّجوم البعيدة إلى اللّون الأحمر فيما يُعرف بـظاهرة الإزاحة الحمراء، نتيجة تحوّل الضّوء المرئي إلى الأشعة تحت الحمراء غير المرئيّة، وفي حال كان هذا التفسير صحيحاََ، فإنّ الضّوء فوق البنفسجيّ ذو الطول الموجي الأقصر، سوف يتحوّل أيضا إلى النّطاق المرئي وهذا لا يحدث في الحقيقة.
الفرضيّة الثّالثة: وهي الفرضية التي قد تفسر ظلمة السّماء في اللّيل، وهي تتعلّق بسرعة الضّوء، وعمر النجوم، يسير الضّوء بسرعة 300,000 كيلو مترٍ في الثّانية، وهي سرعة كبيرة جداََ، إلا أنها محدودة أيضاََ، ويعني ذلك أننا نستطيع رؤية الأجسام فقط عندما يصلنا الضّوء الذي يصدر عنها، ويتفق علماء الفلك أنّ أقصى مسافة نستطيع استقبال الضّوء منها تقع بين 10 – 15 مليار سنة ضوئيّة؛ لذا فلا يوجد وقتٌ كافِِ لرؤية ضوء المجرّات البعيدة، أما المجرات القريبة فعندما يصلنا ضوءها سيكون قد مر الكثير من الوقت وستصبح ميّتة ومظلمة، مما يعني أنّ الظّروف اللازمة لتكون السّماء مشرقة ومضيئة ليلاََ لن تكون موجودة في أي وقت من الأوقات.
وتكمن الإجابة في أن السماء زرقاء بسبب الطريقة التي يتفاعل بها الضوء مع الأرض، فعندما تضرب أشعة الشمس جزيئات الغاز في الجو، ينقسم الضوء إلى جميع ألوان قوس قزح.
ثم ينتقل الضوء كموجات من الطاقة، وتنتشر هذه الموجات في كل مكان عندما يتشتت ضوء الشمس أو ينكسر.
ووفقا لوكالة ناسا، فإن السماء تبدو زرقاء لأن موجات الضوء الأزرق تنتشر أكثر من الألوان الأخرى. وتقول الوكالة: “اللون الأزرق مبعثر أكثر من الألوان الأخرى لأنه ينتقل عبر موجات أصغر وأقصر، ولهذا السبب نرى السماء زرقاء في معظم الوقت”.
ويتكون ضوء الشمس من مجموعة ألوان تبدو بيضاء عندما نراها معا، ولذلك عندما يتشتت الضوء أو ينكسر، نرى ألوانا مختلفة.
كما نرى لون السماء يميل إلى الحمرة عند شروق الشمس وغروبها، ويعود ذلك لأن الشمس في فترة الشروق والغروب تكون أبعد ظاهريا عن الأرض، حيث يكون الضوء الأحمر ذو الطول الموجي الكبير هو الضوء الذي يتشتت أولا ويتمكن من اختراق الطبقات المنخفضة في الغلاف الجوي، ما يجعل السحب تتصبغ بألوان مذهلة من الأحمر والبرتقالي والوردي.
وتتبع ألوان السماء قانونا معروفا باسم “تبعثر رايلي”، وهو تبعثر مرن للضوء أو أي أشعة كهرومغناطيسية أخرى نتيجة تأثير جسيمات أصغر من الطول الموجي للضوء، ويمكن أن تكون هذه الجسيمات إما ذرات مستقلة أو جزيئات.
أما الكواكب الأخرى، التي لا تتمتع بغلاف جوي مثل كوكبنا، فتبدو سماؤها مختلفة، فعلى سطح المريخ على سبيل المثال، يبلغ الغلاف الجوي نحو 1% من سمك الغلاف الجوي للأرض، ونتيجة لذلك، لن ينتشر الضوء بقدر ما يحدث على كوكبنا.
ووفقا للمرصد الفلكي الملكي في لندن: يتوقع أن تكون للمريخ سماء زرقاء باهتة اللون، ولكن بسبب ضباب البخار المعلق في الهواء، تظهر السماء في النهار، على سطح المريخ، أكثر إصفرارا”.
ويشرح المرصد: “هذا لأن جزيئات الغبار الأكبر تمتص الضوء الأزرق ذي الطول الموجي القصير، وتنتشر الألوان المتبقية لإعطاء تدرج للون الأحمر فوق سماء المريخ”.