Zerua urdina izatearen arrazoia
Zeru urdina eguneroko ikuspegia da, askotan berezkoa bezala hartzen duguna. Hala ere, zeru urdin eder honen atzean fenomeno fisiko liluragarri eta nahiko konplexu bat ezkutatzen da. Zergatik da zerua urdina? Fenomeno hau ulertzeko, atmosferako fisikaren, argiaren sakabanaketaren eta eguzki-argiaren eta gure Lurraren atmosferaren arteko elkarrekintzaren oinarrizko kontzeptuetan sakondu behar dugu.
Eguzki-argia eta kolore-espektroa
Eguzki-argia zuria dirudi gure begietan, baina egia esan, argi-espektroan ikus daitezkeen kolore askorekin osatuta dago. Espektro hau ortzadarraren koloreek osatzen dute: gorria, laranja, horia, berdea, urdina, indigoa eta bioleta. Espektroko kolore bakoitzak uhin-luzera desberdina du, gorriaren 700 nanometro ingurutik bioletarako 400 nanometro ingurura.
Eguzki-argia Lurraren atmosferara sartzen denean, atmosferako molekula eta partikula txikiekin elkarreragiten du. Fenomeno honek eragiten du zeruaren kolorea aldatzea, eguneko orduaren eta baldintzen arabera. Rayleigh sakabanaketa funtsezkoa da zerua zergatik agertzen den urdin ulertzeko.
Rayleigh sakabanaketa
Rayleigh sakabanaketa argiaren uhin-luzera baino askoz txikiagoak diren partikulek argia sakabanatzen duten fenomenoa da. Efektuari John William Strutt baroiaren izena eman zaio, Lord Rayleigh bezala ezagunagoa, XIX. mendearen amaieran fenomenoa lehen aldiz azaldu zuen fisikari ingelesa.
Rayleigh sakabanaketan, sakabanatutako argiaren intentsitatea alderantziz proportzionala da argiaren uhin-luzeraren laugarren berarekin. Horrek esan nahi du uhin-luzera laburragoak dituen argia (urdina eta bioleta adibidez) uhin-luzera luzeagoak dituen argia (gorria eta laranja adibidez) baino gehiago sakabanatzen dela.
Argi morea argi urdina baino gehiago sakabanatzen den arren, giza begia sentikorragoa da argi urdin eta berdearekiko. Horregatik, zeruan zehar argi more gehiago sakabanatuta egon arren, zerua urdina iruditzen zaigu.
Lurraren atmosfera
Lurraren atmosfera hainbat gasez osatuta dago, besteak beste, nitrogenoz (% 78 inguru) eta oxigenoz (% 21 inguru). Argona, karbono dioxidoa, neona eta beste hainbat gas ere baditu kantitate txikiagoetan. Partikula hauek argia sakabanatzen dute.
Eguzki-argia atmosferara sartzen denean, bere uhin-luzera laburrak norabide guztietan barreiatzen dira gas molekulek. Argi urdina, bere uhin-luzera laburragoa izanik, argi gorria baino eraginkorrago barreiatzen da, bere uhin-luzera luzeagoa izanik. Horregatik, zerura begiratzen dugunean, norabide guztietatik datorren argi urdinez barreiatutako zerua ikusten dugu.
Hala ere, eguzkia horizontean dagoenean, egunsentian edo ilunabarrean adibidez, bere argia atmosferaren geruza lodiago bat zeharkatu behar du. Argi urdina norabide guztietan lehenago sakabanatzen da eta ez da gure begietara iristen. Alderantziz, uhin-luzera luzeagoko argia, hala nola gorria eta laranja, ez da argi urdina bezain intentsiboki sakabanatzen eta gure begietara iristen da, beraz, eguzkia laranja edo gorri ikusten dugu.
Kutsadura eta zeruaren kolorean duen eragina
Atmosferako gas-partikula naturalez gain, hainbat kutsatzailek ere eragin dezakete zeruaren kolorean. Kea, hautsa eta aerosol partikulak bezalako kutsatzaileek Mie sakabanaketa eragin dezakete, eta hau Rayleigh sakabanaketatik desberdintzen da, sakabanatutako argiaren uhin-luzeraren tamainako partikulak inplikatzen baititu.
Mie sakabanaketak ez du uhin-luzerarekiko menpekotasun handirik, beraz, kolore guztiak gutxi gorabehera berdin sakabanatzen dira. Horrek zerua zuria edo grisa agertzea eragin dezake. Airearen kutsadura maila altua duten hirietan, askotan zerua landa-eremu garbiagoetan baino tristeagoa eta urdin gutxiago ikusten dugu.
Horrez gain, airearen kutsadurak beste fenomeno batzuk ere sor ditzake, hala nola euri azidoa eta smog fotokimikoa, eta horiek ez dute zeruaren kolorea bakarrik eragiten, baita airearen kalitatea eta gizakien osasuna ere.
Urtaroen aldaketak eta kokapen geografikoa
Urtaro aldaketek zeruaren kolorean ere eragina dute. Udan, airea garbiagoa eta lehorragoa izan ohi da, Rayleigh sakabanaketa eraginkorragoa bihurtuz eta zerua urdin distiratsuagoa agerraraziz. Bitartean, euri edo negu sasoietan, hezetasun handiak eta hodeiek zerua estaltzen dute askotan, apur bat tristeagoa edo grisagoa agerraraziz.
Kokapen geografikoak ere eragina du zeruaren kolorean. Eskualde polarretan, haize bortitzek eta aire garbiak askotan zeru polarrak oso urdin eta garbi agerrarazten dituzte. Alderantziz, ekuatoretik gertu dauden eremuetan, zerua zuriagoa edo grisagoa ager daiteke hezetasun handia eta hodei-sorkuntza maiztasuna direla eta.
Ondorioa
Egunero ikusten dugun zerua urdina agertzen da Rayleigh sakabanaketaren ondorioz, hau da, uhin-luzera laburragoak dituen argia, hala nola urdina, atmosferako partikula txikiek indartsuago sakabanatzen duten fenomeno fisikoa. Gure begiak argi urdinarekiko sentikorragoak dira argi bioletarekiko baino, beraz, zerua urdina agertzen da, nahiz eta argi bioleta ere gehiago sakabanatu.
Horrez gain, beste hainbat faktorek, hala nola airearen kutsadurak, urtaroek eta kokapen geografikoak, ere eragina dute zeruaren kolorea zehazteko orduan. Fenomeno hauek ulertuz, hobeto estimatu dezakegu naturaren itxuraz sinplea baina izugarri konplexua den edertasuna.
Beraz, egun argi batean zeru urdinari begiratzen diozunean, gogoratu edertasun ikusgai horren atzean zientzia liluragarria dagoela. Unibertsoa misterioz beteta dago, eta zeru urdina aztertu eta ulertu zain dauden fenomeno askoren artean bat besterik ez da.
