ما سر جمال الشمس عند الغروب والشروق؟

لماذا يبدو قرص الشمس أحمر في بعض الأوقات؟ إنها ظاهرة معروفة جداً، ولكن هل تعلم لماذا تحدث؟
غالباً ما تلاحظ هذه الظاهرة إما وقت الشروق أو الغروب. يتحول لون الشمس إلى الأحمر، وتخضب السماء بمسحات برتقالية، قرمزية و ربما حتى بنفسجية.
إنه مشهد شاعري رومانسي مؤثر، لكنه وقبل كل شيء يرجع ذلك إلى سبب علمي بحت.
أنظر بنفسك، ولكن تذكر ألا تنظر أبداً إلى الشمس بشكل مباشر! ولاتفكر حتى في أن تجرب النظر إليها من خلال المنظار أو التلسكوب، فربما يؤدي ذلك إلى تدمير بصرك ويسبب لك العمى الدائم.
أفضل مشهد على الإطلاق
ربما تعجز كلماتك عن وصف هذا المشهد الساحر، ولكن إليك كلمتي السر: التشتت الضوئي.
عذراً لإفساد السحر، ولكن الأمر برمته يعود إلى القواعد الأساسية للفيزياء و"الخصائص البصرية لضوء الشمس الذي يعبر الغلاف الجوي"، كما يقول إدوارد بلومر عالم الفلك في متاحف غرينتش الملكية في بريطانيا.
علينا أولاً أن نفهم طبيعة الضوء الذي يتألف من جميع ألوان طيف الضوء المرئي (الأحمر، البرتقالي، الأصفر، الأخضر، الأزرق، النيلي والبنفسجي.
يقول بلومر "الأمر يتعلق بتشتت ضوء الشمس، وهذا التشتت لايحدث بشكل متساوي"، فلكل لون طول موجي مختلف، وهذا ما يجعل كل لون يبدو على الصورة التي نراها.
فعلي سبيل المثال، يعد الطول الموجي للون البنفسجي هو الأقصر، فيما يعتبر الطول الموجي للأحمر هو الأطول.
والخطوة الثانية هي أن نفهم غلافنا الجوي، أي طبقات الغازات المحيطة بكوبكنا والتي تجعل الحياة عليه ممكنه، بما في ذلك الأوكسجين الذي نتنفسه.
الضوء المشتت
مع عبور ضوء الشمس طبقات الجو المختلفة -والتي تحتوى على غازات متنوعة الكثافة- فإنه ينحني وينكسر كما لو كان يعبر من خلال منشور.
وهناك أيضاً جزيئات معلقة في الغلاف الجوي، والتي بدورها تجعل الضوء المنكسر يرتد وينعكس.
وحين تشرق الشمس أو تغرب، تصطدم أشعتها بالطبقات العليا من الغلاف الجوي بزاوية معينة، وهنا يبدأ "السحر".
ما إن تخترق أشعة الشمس تلك الطبقات العليا، تنكسر الأطوال الموجية الزرقاء وتنعكس بدلاً من امتصاصها.
ويضيف بلومر "حين تكون الشمس منخفضة في الأفق، فإن جميع الألوان الزرقاء والخضراء تتشتت، بينما تصلنا الألوان البرتقالية والحمراء"
يحدث هذا لأن الأطوال الموجية القصيرة للبنفسجي والأزرق تتبعثر أكثر من الأطوال الموجية الطويلة للبرتقالي والأحمر. وتكون النتيجة مجموعة من الألوان الرائعة في السماء.
لكن السماء تبدو شديدة الحمرة!
نعم، ربما يبدو الأمر كذلك، لكن هذا ما تبدو عليه فقط، أما الشمس فلم تتغير قط.
وبحسب مكانك في العالم، ربما تبدو السماء لديك أكثر إبهاراً في هذه اللحظة، بسبب ظروف جوية محلية.
يقول بلومر" سحب الغبار والدخان وغيرها من الأشياء قد تؤثر على الصورة التي ترى بها السماء".
وبالتالي إن كنت تعيش في الهند، كاليفورنيا، تشيلي، أستراليا أو في مناطق معينة من أفريقيا فإن الجو قد يكون معبئاً أكبر بالجزيئات العاكسة للضوء وفقاً للظروف الجوية.
ويضيف بلومر " يبدو الأمر بعض الشيء كما يحدث في كوكب المريخ، حين ينطلق الغبار الأحمر في الهواء ليعطي الانطباع بأن السماء زهرية تميل للإحمرار".
وحتى إن كنت تعيش بعيداً عن الصحراء (أو المريخ!) سيظل بوسعك أن ترى هذه السماوات الساحرة. فكثيراً ما تصعد رمال الصحراء إلى طبقات الجو العليا وتتحرك صوب أوروبا وربما لأبعد من ذلك إلى سيبيريا وحتى إلى الأمريكتين.
لماذا يحدث هذا الآن؟
ربما لا يكون ما يحدث فريداً للغاية، لكن ما تغير هو أننا صرنا نلاحظ الأشياء بصورة مختلفة.
يقول بلومر مبتسما " خلال فترة الإغلاق لاحظنا أن الناس تولي اهتماماً أكبر بالسماء، ربما لأنه لم يكن لديهم الكثير ليفعلوه!"
ويضيف بلومر أنه مع إغلاق دور السينما والمسرح وأنشطة الحياة الليلية، صرنا نجلس في البيت أوقاتاً أطول نحلق من النافذة. كما ساهم انخفاض حركة المرور الجوي والتراجع الطفيف في معدلات التلوث في إعادة إحياء اهتمام الناس بالسماء ومراقبة النجوم.
اصنع لي قوس قزح
تفسر ظاهرة تشتت الضوء أيضاً السبب الذي يجعل السماء تبدو أكثر زرقة في منتصف اليوم.
فمع ارتفاع الشمس في السماء، وعبور أشعتها الغلاف الجوي دون أن تنكسر، يتم امتصاصها ويكون اللون المرئي السائد هو الأزرق. لكن الأشياء بالطبع يمكن أن تتغير وفقاً للظروف الجوية.
فإذا هطلت الأمطار والشمس ساطعة، يتشتت الضوء إلى أطواله الموجية المختلفة مع كل قطرة ماء، وتنتشر الألوان في الهواء.
يعود الفضل في معرفة ذلك إلى الفيزيائي لورد ريلي الذي عكف على دراسة ضوء الشمس والغلاف الجوي خلال القرن التاسع عشر، وكان أول شخص يخرج بتفسير للسبب وراء كون السماء زرقاء.