Hoće li nebo zauvijek biti plavo
Plavo nebo je nešto što većina nas uzima zdravo za gotovo.
Ali njegova boja se možda dramatično mijenjala tokom istorije Zemlje, a naučnici kažu da bi mogla ponovo da se promijeni.
Postoje dva glavna činioca zbog kojih nebo izgleda plavo tokom dana, kaže Fin Buridž, tumač naučnih podataka u Kraljevskoj opservatoriji u Griniču u Velikoj Britaniji.
"Prvi je Sunce. Normalna Sunčeva svjetlost je bijela, što znači da sadrži sve boje duge - crvenu, žutu, zelenu i plavu", objašnjava on.
Drugi je sastav atmosfere.
"Nebo sadrži ogroman broj sićušnih čestica poput azota, kao i kiseonik i vodenu paru, koji raspršuju svjetlost u svim pravcima", kaže Buridž.
Plava svjetlost ima kraću talasnu dužinu od većine drugih boja i više se raspršuje, ispunjavajući nebo plavom bojom.
Ovaj proces je poznat kao Rejlijevo raspršivanje, nazvan po lordu Rejliju, britanskom fizičaru koji je ovu teoriju razvio 1870-ih.
Pri izlasku i zalasku Sunca, Sunčeva svjetlost mora da prođe kroz mnogo više atmosfere jer je Sunce niže na nebu.
Plava svjetlost se tada toliko raspršuje da se preusmjerava dalje od nas. Zbog toga crvene i narandžaste boje, koje se ne raspršuju toliko, dospijevaju do naših očiju, stvarajući prelijepo nebo koje vidimo.
"Sjajno plavo nebo Zemlje jedinstveno je u Sunčevom sistemu", kaže Buridž.
Iako se smatra da neke planete poput Jupitera imaju tamnoplavi gornji sloj atmosfere sličan Zemljinom, on je mnogo manje živopisan.
"Jupiter, koji je dalje od Sunca, prima samo oko četiri odsto Sunčeve svjetlosti koju mi dobijamo, tako da se ne dobija snažno, lijepo plavo nebo kakvo imamo iznad Zemlje", objašnjava Buridž.
Na nekim planetama situacija je potpuno drugačija.
Mars ima samo tanku atmosferu, pa se Rejlijevo raspršivanje ne dešava često.
Umjesto toga, veliki broj njegovih čestica prašine, koje su veće od azota i kiseonika u našoj atmosferi, raspršuju svjetlost na drugačiji način.
To se zove Mijevo raspršivanje i rezultat je crveno ili žućkasto nebo sa plavim zalascima Sunca.
Plavo nebo iznad Zemlje kakvo danas poznajemo je relativno skoriji razvoj u dugoj istoriji planete.
Iako ne postoji način da sa sigurnošću sazna kako je nebo izgledalo u prošlosti, naučnici pretpostavljaju da je njegova boja mogla da se razlikuje u zavisnosti od gasova prisutnih u atmosferi u određenom periodu.
Kada se Zemlja formirala prije oko 4,5 milijardi godina, njena površina bila je uglavnom užarena rastopljena magma.
Kako se planeta hladila, prema jednoj teoriji, rana atmosfera uglavnom je bila sastavljena od gasova iz vulkanskih erupcija i drugih geoloških aktivnosti, kao što su ugljen-dioksid i azot, i male količine metana, uz vrlo malo kiseonika.
Vremenom se na Zemlji razvio život u obliku drevnih bakterija, koje su dodale velike količine metana u atmosferu.
Svjetlost koja je padala na taj metan pretvarala ga je u složenija organska jedinjenja koja su stvarala narandžaste izmaglice na nebu, pomalo nalik smogu.
Velika promjena dogodila se prije oko 2,4 milijarde godina tokom velikog događaja oksidacije/oksigenacije, kada su rani organizmi nazvani cijanobakterije (modrozelene bakterija) počeli da koriste fotosintezu za pretvaranje Sunčeve svjetlosti u energiju, pri tom oslobađajući velike količine kiseonika.
Kiseonik je počeo da se nagomilava u značajnim količinama u atmosferi, što je na kraju razbistrilo metanske izmaglice. Kako se formirala naša današnja atmosfera, nebo je dobilo plavu boju koju ima danas.
Kratkoročno gledano, Zemljino plavo nebo neće nestati. Iako zagađenje, šumski požari, vulkanske erupcije i pješčane oluje mogu privremeno da promijene boju neba, ti uticaji su kratkotrajni.
Poslije ogromne erupcije vulkana Krakataua u Indoneziji 1883. godine, viđeni su spektakularni crveni zalasci Sunca, pa čak i zeleni zalasci Sunca i plavi Mjeseci.
Smatra se da je to bilo zbog čestica poput sulfata i pepela u atmosferi koje raspršuju svjetlost drugačije nego što smo navikli.
Dr Kler Rajder, vanredna profesorka meteorologije na Univerzitetu Redinga u UK, kaže da ukupni efekat boje aerosola, čvrstih čestica ili malih tečnih kapi u atmosferi, može da zavisi od njihovih veličina.
"Obično dobijamo veoma jake efekte obojenosti, naročito pri zalasku Sunca, ako su sve čestice aerosola iste veličine, jer one pojačavaju raspršivanje svjetlosti na isti način", kaže ona.
"Tamo gdje postoji mnogo različitih veličina čestica, svaka čestica različite veličine reaguje sa različitim talasnim dužinama na različite načine, stvarajući mješavinu boja", objašnjava ona.
Ako se pojave istovremeno, mogu da se pomiješaju i proizvedu "bjeličastu ili braonkastu izmaglicu".
To ponekad može da se dogodi tokom vulkanskih erupcija ili pješčanih oluja, kao i uslijed zagađenja vazduha.
"Za trajnu promjenu boje neba bila bi potrebna drastična promjena sastava atmosfere. Ništa takvih razmjera se neće dogoditi u skorije vrijeme, osim ako budemo toliki baksuzi da nas pogodi ogroman meteor, ali to se vjerovatno neće desiti", kaže Buridž.
On procjenjuje da imamo najmanje milijardu godina prije nego što nebo prestane da bude plavo.
Kako Sunce stari, postepeno će postajati sjajnije.
"Za oko milijardu godina emitovaće približno 10 odsto više svjetlosti nego sada. To će zagrijati Zemlju, ukloniti ugljen-dioksid iz atmosfere i na kraju početi da isušuje naše okeane", kaže Buridž.
Smatra da je moguće da bi to moglo da oslobodi velike količine kiseonika u atmosferu, i da čak učini da nebo privremeno postane intenzivnije plavo.
Ali kada taj kiseonik nestane, Buridž kaže da će nebo postati "bijela, žućkasta, veoma vruća atmosfera, slična atmosferi Venere".
Još kasnije u budućnosti, za oko pet milijardi godina, Sunce će početi da ostaje bez goriva i postaće crveni džin.
"Kako se bliži kraj Zemlje, gubi se prvi sastojak, a to je bila plava svjetlost sa Sunca. Kako Sunce počinje da umire i pretvara se u veoma, veoma, veoma crvenu, ogromnu zvijezda, kakva god atmosfera da ostane na Zemlji imaće izrazito grimiznu nijansu. Neće više biti živog stvora na Zemlji koji bi to mogao da vidi", kaže Buridž.
(BBC)