Gün batımı neden kırmızı ve turuncu olur?

Gün batımı kırmızı ve turuncu olur, çünkü Güneş ufka yaklaştığında ışığı atmosferde öğle saatine göre çok daha uzun bir yol kat eder. Hava molekülleri bu yol boyunca mavi ve mor ışığı her yöne saçar. Göze doğrudan ulaşan ışıkta geriye ağırlıklı olarak sarı, turuncu ve kırmızı kalır.

Gün batımı neden kırmızı ve turuncu görünür?

Gün batımı, Güneş ışığının içindeki mavi ve mor tonlar göze ulaşmadan önce havada saçıldığı için kırmızı ve turuncu görünür. Beyaz görünen Güneş ışığı bütün renklerin karışımıdır. Hava molekülleri kısa dalga boylu ışığı uzun dalga boylu ışıktan çok daha güçlü saçar ve ışık demetinden ayırır.

Hava moleküllerinin ışığı dalga boyuna göre farklı oranda saçmasına Rayleigh saçılması denir; gündüz gökyüzünü maviye boyayan mavi ışık saçılması da aynı olaydır. NOAA Fırtına Tahmin Merkezi'nden meteorolog Stephen F. Corfidi'nin gün batımı renklerini anlatan yazısına göre görünür ışığın dalga boyları mor için 0,47 mikrometreden kırmızı için 0,64 mikrometreye uzanır. Aynı yazıya göre saf hava, mor ışığı daha uzun dalga boylarına kıyasla 3-4 kat daha etkili saçar. Öğle saatinde ışık kısa bir hava katmanından geçtiği için bu kayıp azdır ve Güneş beyaza yakın görünür. Akşam aynı kayıp yol boyunca defalarca tekrarlanır.

Sonuç bir tür eleme işlemidir. Mavi tonlar demetten çıkıp göğün başka bölgelerine dağılır, Güneş'in kendisi ve çevresi ise giderek sarıya, turuncuya ve kırmızıya kayar. Kırmızı ışık atmosferde yeni üretilmez, yalnızca en az kayba uğrayan renk olarak geriye kalır.

Güneş ışığı ufukta ne kadar fazla hava aşar?

Deniz seviyesinden bakıldığında ufuktaki Güneş'in ışığı, tam tepedeki Güneş'in ışığına kıyasla yaklaşık 38 kat daha fazla hava kütlesinden geçer. Gökbilimde bu oran "hava kütlesi" (air mass) olarak adlandırılır ve Güneş tam tepedeyken 1 kabul edilir. Güneş alçaldıkça değer önce yavaş, ufka yakın çok hızlı artar.

Tablodaki değerler ölçüm değil, yaklaşık hesap sonuçlarıdır. San Diego Eyalet Üniversitesi sitesinde yayımlanan, gökbilimci Andrew T. Young imzalı hava kütlesi açıklamasına göre hava kütlesi tepe noktasında tam 1, deniz seviyesinde ufukta yaklaşık 38'dir. Young'a göre bu değer yalnızca havadaki gaz molekülleri için geçerlidir; su buharı ve aerosoller ufuktaki kaybı bunun çok üstüne çıkarabilir. Ara değerler, F. Kasten ve A. T. Young'ın 1989'da yayımladığı ve PVEducation'ın hava kütlesi sayfasında katsayılarıyla verilen yaklaşım formülünden hesaplanmıştır.

Tablo, rengin neden son dakikalarda hızla değiştiğini de açıklar. Güneş ufkun 10 derece üstündeyken hava kütlesi yaklaşık 5,6'dır, ufka değdiğinde yaklaşık 38'e çıkar. En koyu kırmızılar bu yüzden batışın son anlarında görülür.

Bulutlar gün batımının rengini nasıl etkiler?

Bulutlar gün batımı renklerini üretmez, kızarmış Güneş ışığını yansıtan bir perde görevi görür. Stephen F. Corfidi'ye göre canlı turuncu ve kırmızıları en sık sirüs ve altokümülüs gibi orta ve yüksek bulutlar gösterir. Stratüs ve stratokümülüs gibi alçak bulutlar ise bu renkleri nadiren alır.

Farkın nedeni bulutun yüksekliğidir. Yazar, bulutun yere yakın kirli hava katmanından geçmemiş ışığı yakalayacak kadar yüksekte olması gerektiğini belirtir. Göğü kaplayan orta ya da yüksek bir bulut tabakası ve ufukta kalan açık bir şerit, gökyüzünün tamamının kızıla boyandığı görüntüyü verir. Buluttan yağış düşüyorsa renkler donuk, kahverengimsi bir turuncuya döner.

Hava kirliliği gün batımını daha mı kırmızı yapar?

Hava kirliliğinin gün batımını güzelleştirdiği inanışı yaygındır, ancak uzmanlar bu konuda aynı şeyi söylemiyor. Stephen F. Corfidi'ye göre alt atmosferdeki şehir kirliliği renkleri canlandırmaz, bastırır. Scientific American'ın aktardığı bazı bilim insanları ise parçacıkların kızıllığı artırabildiğini, fazlasının rengi bozduğunu belirtiyor.

Yazarın gerekçesi parçacık boyutudur. Tipik şehir sisi ve yaz pusu damlacıklarının çapı yaklaşık 0,5-1 mikrometredir, yani görünür ışığın dalga boyuna yakındır. Bu boyuttaki parçacıklar renkleri ayırmadan saçar. Gündüz gök gri-beyaz, akşam ise soluk sarı ya da pembe görünür. Aynı kaynağa göre parlak gün batımlarının ortak özelliği, alt katmanlardaki havanın temiz olmasıdır.

Scientific American'ın 12 Temmuz 2007 tarihli kirlilik ve gün batımı incelemesinde Penn State Üniversitesi'nden meteoroloji profesörü Craig Bohren, kirliliğin gün batımını daha kırmızı yaptığını söylüyor. Bohren'e göre görünür ışığın dalga boyundan çok küçük parçacıklar maviyi kırmızıdan fazla saçar. Aynı yazıda Kaliforniya Üniversitesi Irvine'dan kimyager Sergey Nizkorodov, kirlilik çok arttığında Güneş'in net görülemediğini aktarıyor.

Bu fark, Bohren ile Corfidi'nin farklı parçacık boyutlarına odaklanmasından kaynaklanıyor olabilir; bu bizim çıkarımımızdır, kaynakların ortak bir sonucu değildir. İncelediğimiz kaynaklar iki görüş arasındaki çelişkiyi çözmüyor.

Yanardağ patlamaları gün batımını nasıl değiştirir?

Büyük yanardağ patlamaları gün batımlarını aylarca alışılmadık biçimde kızartabilir, çünkü çok ince parçacıkları üst atmosfere, stratosfere taşır. Stephen F. Corfidi'ye göre bu parçacıklar yaklaşık 12-18 mil (19-29 kilometre) yükseklikte bulunur. Yer karanlığa gömüldükten sonra bile Güneş ışığı almayı sürdürürler.

Bu ışımaya "alacakaranlık parıltısı" denir ve aynı kaynağa göre gün batımından yaklaşık 15 dakika sonra belirginleşir. Yazar, Haziran 1991'deki Pinatubo Yanardağı patlamasının ardından parıltıların değişen ölçülerde yaklaşık 18 ay sürdüğünü aktarır. Aynı yazıya göre alt atmosferde kalan volkanik kül ise daha iri taneli olduğu için tersine, gün batımını donuklaştırır. Scientific American'ın 12 Temmuz 2007 tarihli incelemesine göre Endonezya'daki Krakatoa Yanardağı'nın 1883'teki patlamasından sonra da dünyanın birçok yerinde çok canlı gün batımları görüldü.

Mars'ta gün batımı neden mavi?

Mars'ta gün batımı Güneş çevresinde mavi görünür, çünkü atmosferdeki ince toz mavi ışığı Güneş yönüne yakın saçar; sarı ve kırmızı ışık ise göğün geri kalanına dağılır. NASA'nın Curiosity aracı böyle bir gün batımını 15 Nisan 2015'te, görevinin 956. Mars gününde Gale Krateri'nden görüntüledi.

NASA Jet İtki Laboratuvarı'nın (JPL) 8 Mayıs 2015 tarihli Curiosity gün batımı duyurusunda gözlemi planlayan Texas A&M Üniversitesi'nden Mark Lemmon açıklamayı toz tanelerinin boyutuna bağlıyor. Lemmon'a göre mavi ışık tozdan saçıldığında Güneş yönüne yakın kalır. Dünya'da rengi belirleyen gaz molekülleriyken Mars'ta toz belirler.

Yeşil ışıma nedir?

Yeşil ışıma (green flash), batmakta olan Güneş'in üst kenarının kısa süreliğine yeşil görünmesidir. NASA'nın 25 Ekim 2023 tarihli Günün Astronomi Görüntüsü sayfasına göre Güneş'in kendisi değişmez; atmosferdeki sıcak ve soğuk hava katmanları ışığı kırar ve renkleri bir prizma gibi hafifçe farklı yönlere ayırır.

Renkli bir gün batımı için hangi koşullara bakılır?

Canlı bir gün batımının olasılığını üç koşul artırır: yere yakın temiz hava, gökte orta ya da yüksek bulut ve Güneş'in battığı yönde açık kalan bir ufuk şeridi. Üçü de yukarıdaki kaynaklarda anlatılan mekanizmalardan çıkar ve gözle kontrol edilebilir.

• Temiz alt hava: Puslu, gri-beyaz bir gündüz göğü, akşam renklerinin soluk kalacağına işaret eder.
• Yüksek bulutlar: İnce tüy gibi sirüsler ya da kümeler hâlindeki altokümülüsler kızıl ışığı yakalar. Alçak ve kalın bulut tabakası ise çoğunlukla gri kalır.
• Açık ufuk şeridi: Güneş'in battığı yön tamamen kapalıysa ışık bulut tabanına ulaşamaz.

Güneş battıktan sonra da bir süre bakmaya değer. Stephen F. Corfidi'ye göre stratosferdeki parçacıkların oluşturduğu alacakaranlık parıltısı, gün batımından yaklaşık 15 dakika sonra, alt atmosfer gölgeye girdiğinde görünür hâle gelir.

Yazarın bulguları ağırlıklı olarak ABD ve orta enlem gözlemlerine dayanır. Türkiye için ayrı bir ölçüme dayanmadıkları için kıyıda, iç bölgede ya da büyük bir şehirde aynı koşullar farklı sonuç verebilir.