Mars Gezegeni Fotoğraflarında Gün Batımı Neden Mavi Görünür?

Kapak görselinde gördüğünüz Mars gezegeninde mavi bir gün batımı görüntüsü, 2005 yılında NASA’nın Spirit Rover uzay aracı tarafından çekildi. Fotoğraf Dünya’daki bir gün batımının görünümünden oldukça farklı bir manzarayı bizlere gösteriyor.

Dünya ve Mars aslında ayna dünyalar gibidir. Mars Kızıl Gezegendir. Dünya ise soluk mavi bir noktadır. Mars soğuk bir çöldür. Dünya su ve yaşamla doludur. Ama ilginç bir fark daha var. Mars’ta gökyüzü kırmızı, gün batımları ise mavidir. Yani karşınıza birbirine zıt renkler çıkmaktadır. Her iki gezegenin aynı Güneş’in paylaştığı düşünülünce bu zıtlığın nedenini merak etmiş olmanız olasıdır.

Mars, güneşe Dünya’dan çok daha uzaktır. Bu nedenle, Mars’tan bakıldığında güneş daha küçük ve sönük görünür. Çeşitli Mars gezicileri tarafından toplanan verilere göre, gezegenin yüzeyinden bakıldığında güneş aynı zamanda mavimsi beyaz bir gölgeye de sahip görünmektedir. Bu durum temelinde gezegenlerin farklı atmosfer bileşenlerinden kaynaklanmaktadır.

Mars Gezegeninde Gün Batımı Neden Mavi Renk Olur?

Işığın Dünya atmosferinde saçılması

Mars gezegenindeki mavi gün batımının arkasındaki sebep, gökyüzümüzün mavi ve gün batımlarımızın kırmızı olmasına benzer. Güneşten gelen ışık, atmosferde bulunanlara bağlı olarak saçılır. Güneş ışığı birçok farklı dalga boyunda ışık içerir. Moleküller ve toz parçacıkları da yalnızca belirli dalgalarla etkileşime girer. Işığın bu parçacıklar tarafından saçılması, gördüğümüz rengin anahtarıdır. Dünya atmosferinde bulunan nitrojen ve oksijen molekülleri mavi dalga boylarını dağıtır, böylece ışık gözümüze ulaştığında sadece kırmızı kalır.

Güneş, yüksek frekanslı gama ışınlarından düşük frekanslı radyo dalgalarına kadar değişen bir elektromanyetik radyasyon spektrumu yayar. Bu radyasyonun görünür spektrum adı verilen bir kısmı gözlerimiz tarafından algılanabilir.
Genel olarak ‘beyaz ışık’ olarak tanımladığımız bu görünür spektrum, ayrıca hepimizin ünlü ROYGBIV kısaltmasıyla bildiği yedi farklı dalga boyundan oluşur.

Ancak Mars’ın atmosferi çok incedir. Ayrıca atmosferi %95 karbondioksit, %3 nitrojen, %1,6 argon ve %1’den az oksijenden oluşur. Aynı zamanda çok fazla toz da barındırmaktadır. Mars atmosferindeki tozun kaynağı, yüzeyde gerçekleşen kum fırtınaları sonucunda atmosfere savrulan demir oksit parçacıklarıdır. Bunun sonucunda güneş ışınları, azot ve oksijenden oluşan görece yoğun Dünya atmosferinde küçük moleküllerle etkileşime girerken, Mars’ın seyrek atmosferinde ise gaz moleküllerinin yanı sıra toz partikülleriyle de etkileşime geçecektir.

mars mavi gün batımı
Işık; gözle görülebilir kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, açık mavi ve mor renklerini içeren bir skaladan oluşur. Bu renklerin her birinin farklı dalga boyları vardır. Bir ışık dalgasının dalga boyu da gördüğünüz rengi belirler. Ancak, farklı dalga boyları farklı açılarla kırılmaktadır

Mars atmosferindeki tozlar gündüz saatlerinde mavi dalga boyundaki ışığı soğururken kırmızı tonları yansıtır. Bunun sonucunda da kırmızı tonlarda bir gökyüzü görüntüsü oluşur. Gün batımı ve doğumunda ise  ışık atmosfer içinde daha uzun bir mesafe kat edecektir. Bunun sonucunda da daha fazla saçılacaktır. Sonrasında da kırmızı tonlarını kaybedecektir. Böylece de kısa dalga boylu ışınlar atmosferi geçerek ufukta Güneş’in olduğu kısmın mavi görünmesine sebep olacaktır.

Gezegenlerdeki Saçılma Farklı Optik Fenomenlerden de Etkilenecektir

Bu arada ek bir bilgi daha verelim. Yukarıda da bahsettiğimiz gibi, ışığın saçılması parçacıkların boyutuna bağlıdır. Dünya atmosferinin küçük parçacıkları Rayleigh saçılımını destekleyecektir.

Şekilde mavi ışığın atmosferde kırmızı ışıktan daha büyük oranda dağıldığı görülüyor.

Ancak Mars’ta durum farklıdır. Atmosferinde asılı duran toz parçacıkları, 400-700 nm arasında değişen, neredeyse görünür ışığın dalga boyuna eşit boyutlara sahiptir; bu nedenle, bu parçacıklar Rayleigh saçılmasına maruz kalamazlar. Bunun yerine, farklı bir optik fenomeni Mie Saçılmasını takip ederler. Bu saçılmanın temel farkı ışığın dalga boyuna bağlı olmamasıdır. Bunun yerine, bu saçılma daha çok ışınların yönüne bağlıdır. 

mars mavi gün batımı
Mie saçılması ileri yönde, yani gelen ışın yönünde baskındır.

Genel olarak, Mie saçılmasının tüm dalga boylarındaki ışıkları eşit olarak saçtığı söylenir. Bununla birlikte, mevcut parçacıkların boyutuna ve gelen ışınların yönüne bağlı olarak, esas olarak saçtıkları dalga boyu değişir. Örneğin, Mars atmosferindeki toz parçacıkları mavi ışıktan çok kırmızı ışığı saçar. Bu, bol miktarda kırmızı renkli demir oksidin varlığıyla birlikte, Mars gökyüzünün kırmızı görünmesinin nedenidir.

Sonuç olarak Mars atmosferinden geçerken ışığın büyük bir kısmı ileri yönde küçük açılarla dağılacaktır. Bunun sonucunda da Mars gezegenindeki güneş fotoğraflarının etrafında bir hale görürüz. Özetle, güneşin mavimsi rengi dalga boyunun sönmesi, mavi hale ise Mie Saçılması nedeniyle güneş ışığının açısal saçılmasının bir sonucudur.

Yukarıda okuduğunuz tüm açıklamaları elbette sadece Mars gezginlerinin bizlere yolladığı fotoğraflara bakarak yapabiliyoruz. Bir gün kendi gözlerimiz ile görme şansımız olursa gerçek fenomenler hakkında daha fazla fikir edinebiliriz. Belki de gelecekte olası insanlı Mars keşiflerinde, daha belirgin mavilikte gün batımı seyretmemiz mümkün olacaktır..



Kaynaklar ve ileri okumalar:


Dip Not:

Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım

Matematiksel

Batuhan Erdik

Grafik tasarımcısı ve bilgisayar meraklısı...

Bu Yazılarımıza da Bakmanızı Öneririz

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir