Dünyada yaşayan canlılar olarak Güneş’in kızıl tonlarda batmasına alışkınız. Şaşırtıcı bir şekilde Güneş Mars’ta batarken mavi renge bürünüyor. Üstelik Dünya Mavi Gezegen, Mars da Kızıl Gezegen olarak anılırken Güneş battığında her iki gezegende de isimlerinin tam tersi renklerde batıyor.
UW-Madison’da meteoroloji profesörü olan Steven Ackerman, gün batımının renklerinin saçılma adı verilen bir fenomenden kaynaklandığını söylüyor. Gün batımı renkleri tek tip değildir çünkü büyük ölçüde bu tonlar her gezegenin atmosferindeki moleküller ve küçük parçacıkların güneş ışığını nasıl dağıttığı ile ilgilidir. Örneğin, Mars’ta güneş mavi bir parıltıyla gelir ve gider. NASA’ya göre Uranüs’te gün batımı gökyüzü maviden turkuaz renge geçer. Ayrıca Satürn’ün uydularından biri olan Titan’da, güneş ufkun altına daldığında gökyüzü sarıdan turuncuya ve kahverengiye döner.
Işık, farklı parçacıklarla farklı şekilde etkileşir. Bir parçacıkla karşılaştığında ışık emilebilir, yansıyabilir veya saçılabilir. Bunun gerçekleşme derecesi, etkileşime girdiği parçacığın yapısına bağlıdır. Bazı parçacıklar kırmızı gibi daha uzun dalga boylarını daha fazla saçarken diğerleri mavi gibi daha kısa dalgalarını daha fazla saçar. Bu nedenle, ışığın yayılması sırasında bazı dalga boyları kaybolur ve sonuçta gördüğümüz renk buna göre değişir.
Işığın saçılması parçacıkların boyutuna bağlıdır. Dünya atmosferinde bulunan küçük parçacıklar Rayleigh saçılımını desteklerken Mars’taki durum farklıdır. Atmosferinde asılı duran toz parçacıklarının boyutları, neredeyse görünür ışığın dalga boyuna eşit olan 400-700 nm arasında değişmektedir. Bu nedenle, bu parçacıklar Rayleigh saçılmasına maruz kalamazlar.
Mars atmosferine büyük boyutlu toz parçacıkları hakimdir. Bu parçacıklar, güneş ışınlarından gelen kırmızı ışığı filtreleyen ve yalnızca mavinin gözümüze ulaşmasına izin veren “Mie Saçılması” adı verilen saçılma türüne neden olur. Mars’taki toz boyutu, kırmızı ışığın saçılması için mükemmeldir. Bu nedenle bu parçacıklar, kırmızı dalga boylarını mavi olanlardan daha fazla saçar.
Genel olarak, Mie saçılmasının tüm dalga boylarındaki ışıkları eşit olarak dağıttığı söylenir. Bununla birlikte, mevcut parçacıkların boyutuna ve gelen ışınların yönüne bağlı olarak saçtıkları dalga boyu değişir. Örneğin, Mars atmosferindeki toz parçacıkları kırmızı ışığı mavi ışıktan daha fazla saçar. Bu durum, bol miktarda kırmızı renkli demir oksidin meydana gelmesine ve Mars’ın gökyüzünün kırmızı görünmesine neden olmaktadır.
Dünya'daki gün batımlarının kırmızı görünmesinin nedeni ise ışığın dalga boyuna kıyasla parçacıkların boyutu çok küçük olduğunda meydana gelen “Rayleigh Saçılması” adı verilen bir olaydır. Dünya atmosferinde bulunan küçük nitrojen ve oksijen molekülleri mavi dalga boylarını saçar. Bu yüzden ışık gözümüze ulaştığında sadece kırmızı kalır.
Örneğin, ışığı dağıtacak veya absorbe edecek hiçbir parçacığın olmadığı uzayda, güneş beyaz görünür. Bize mavi gökyüzünü veren, havadaki molekülleri saçan Rayleigh Saçılmasıdır. Basit bir deyişle, atmosferi güneş ışığı için bir filtre olarak düşünün. Dünya’nın atmosferi mavi ışığı filtrelemede ve kırmızı ışığı içeri almada iyidir. Mars atmosferi ise kırmızı ışığı filtrelemede ve maviyi içeri almada daha iyidir.
Dünya, Mars, Güneş, Mavi Gezegen, Kızıl Gezegen, gün batımının renkleri, Işığın saçılması, Rayleigh saçılması, Mie saçılması
Güneş ışığının gezegenlerin atmosferinden geçerken farklı saçılma türlerinde saçılması güneşin gözle görünen rengini değiştirebilmektedir.
