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 gün batımı esnasında karşınıza birbirine zıt renkler çıkmaktadır. Sonucunda her iki gezegenin aynı Güneş’in paylaştığı düşünülünce bu zıtlığın nedenini merak etmiş olmanız olasıdır.
Aslında da net bir fotoğraf yakın zamanda dünyamıza ulaştı. 4 Temmuz 2023’te Perseverance Rover, Mars’taki 842. Mars gününü kutladı. Kırmızı gökyüzü kararmaya başladığında da kamerasını puslu ufka çevirdi. Bunun sonucunda da kızıl gezegenin gökyüzünün parlak, tuhaf, soğuk bir maviyle parladığı, olağanüstü derecede yabancı bir gün batımını yakaladı. Bu görüntü, Dünya’da göreceğiniz gün batımına hiç benzemiyor ve bunun da iyi bir nedeni var.
Mars Gezegeninde Gün Batımı Neden Mavi Renk Olur?
Mars, güneşe Dünya’dan çok daha uzaktır bu nedenle bizim aldığımız güneş ışığının neredeyse yarısını alır. Bu nedenle, Mars’tan bakıldığında güneş daha küçük ve sönük görünür. Güneş aynı zamanda mavimsi beyaz bir gölgeye de sahip görünmektedir.
Üstelik Mars, Dünya’nın sahip olduğu atmosferin yalnızca yüzde bir kısmına sahiptir ve çoğunlukla karbondioksitten oluşur, yalnızca küçük bir miktar nitrojen ve eser miktarda oksijen içerir. Aynı zamanda çok fazla toz da barındırmaktadır. Mars atmosferindeki tozun kaynağı, yüzeyde gerçekleşen kum fırtınaları sonucunda atmosfere savrulan demir oksit parçacıklarıdır. Bu, güneş ışığının her iki gezegendeki atmosferle çok farklı etkileşimlere sahip olduğu anlamına gelir.
Mars gezegenindeki mavi gün batımının arkasındaki sebep, gökyüzümüzün mavi ve gün batımlarımızın kırmızı olmasına benzer. Güneş ışığı Dünya’nın atmosferine girdiğinde gökyüzündeki oksijen, nitrojen ve diğer parçacıklarla etkileşime girerek mavi ışığı çok uzaklara saçar. Gezegenimize gündüzleri mavi bir gökyüzü veren de budur.
Güneş’in doğuşu ve batışı gibi ufka çok yakın olduğu zamanlardaysa farklı bir durum ortaya çıkar. Güneş ufka yakın olduğunda güneş ışınları atmosferde çok daha fazla yol katederler. Bu yol boyunca kısa dalga boyuna sahip mavi ışık çok fazla soğurulma uğrar ve sonuç olarak uzun dalga boyuna sahip kırmızı diğer renklere göre gözümüze daha fazla miktarda ulaşır.
Mars’ta güneş ışığı oksijen veya nitrojenle etkileşime girmek yerine, atmosferde asılı demir açısından zengin tozla etkileşime girer. Bu nedenle gün boyunca gökyüzüne düşük frekanslı kırmızı ışık saçılır. Ancak alacakaranlıkta kırmızı ışık uzaklaşır ve gökyüzü, tozlu sisin arasından serin bir mavi renkte parlar.
Gezegenlerdeki Saçılma Farklı Optik Fenomenlerden de Etkilenecektir
( Fotoğraf: Raymond Simonson)
Bu arada ek bir bilgi daha verelim. Yukarıda da bahsettiğimiz gibi, ışığın saçılması parçacıkların boyutuna bağlıdır. Dünya atmosferinin küçük parçacıkları Rayleigh saçılımını destekleyecektir. 1871’de Lord Rayleigh, saçılan ışık miktarının saçılan moleküllerin boyutuna ve ışığın dalga boyuna bağlı olduğunu bizlere göstermiştir. Bu nedenle bu saçılma onun adı ile anılmaktadır.
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.
Mie Saçılımı Mavi Halenin Nedenidir
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. O vakte kadar da biz dünyamızdaki gün batımları ile yetineceğiz. Bu arada acaba bir günde kaç tane gün batımı görebiliriz? Cevabı için göz atmanız gerekecektir. Bir Günde En Fazla Kaç Tane Gün Batımı İzleyebilirsiniz?
Kaynaklar ve ileri okumalar:
- Blue Sky, Blue Sunset? yayınlanma tarihi: 24 Ekim 2019; Bağlantı: https://www.earthdate.org/
- Why is Mars Red? Why Are Some Images Blue? Bağlantı: https://solarsystem.nasa.gov/
- Perseverance Captures a Beautifully Strange ‘Blue Sunset’ on Mars. yayınlanma tarihi: 7 Ekim 2023. Bağlantı: https://www.sciencealert.com/?
Size Bir Mesajımız Var!
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 veya Patreon üzerinden ufak bir bağış yaparak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
