આકાશ વાદળી રંગનું કેમ દેખાય છે અને કાયમ આવું રહેશે?

વાદળી રંગનું આકાશ. આપણામાંથી મોટા ભાગના એના પર ધ્યાન નથી આપતા. જોકે, પૃથ્વીના ઇતિહાસ સાથે આ રંગ પણ નાટકીયઢબે બદલાયો હશે અને વિજ્ઞાનીઓનું કહેવું છે કે આ રંગમાં ફરીથી પરિવર્તન આવી શકે છે.

યુકેની રૉયલ ઑબ્ઝર્વેટરી ગ્રીનવિચમાં સાયન્સ કૉમ્યુનિકેટર ફિન બરિજના કહેવા પ્રમાણે, બે કારણસર દિવસના સમયે આકાશ વાદળી રંગનું દેખાય છે.

તેઓ કહે છે, "સૂર્ય તેનું પહેલું કારણ છે. સૂર્યનો સામાન્ય પ્રકાશ સફેદ હોય છે, જેનો અર્થ એ છે કે તેમાં લાલ, વાદળી, પીળો અને લીલો એમ મેઘધનુષના બધા રંગ હોય છે."

બીજું કારણ છે વાતાવરણની સંચરના. આકાશમાં નાઇટ્રોજન, ઑક્સિજન, જળબાસ્પ જેવા અસંખ્ય કણો હોય છે, જે પ્રકાશને અલગ-અલગ દિશામાં વિખેરી નાખે છે.

અન્ય રંગોની સરખામણીમાં વાદળી રંગની વેવલેન્થ (તરંગલંબાઈ) ટૂંકી હોય છે અને તે વધારે પ્રમાણમાં વિખેરાય છે, જેના કારણે આખું આકાશ વાદળી રંગનું દેખાય છે.

આ પ્રક્રિયાને 'રેલી સ્કૅટરિંગ' તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. બ્રિટિશ ભૌતિકશાસ્ત્રી લૉર્ડ રેલીએ આ સિદ્ધાંત 1870ના દાયકામાં વિકસિત કર્યો હતો, જેના આધારે આ નામ મળ્યું છે.

સૂર્યાસ્ત તથા સૂર્યોદય સમયે આકાશમાં સૂર્ય નીચે હોય છે, જેના કારણે સૂર્યકિરણોએ વાતાવરણમાંથી પસાર થવું પડે છે. એ સમયે વાદળી રંગનો પ્રકાશ વધારે પ્રમાણમાં વિખેરાઈ જાય છે, જેના કારણે આપણા સુધી નથી પહોંચતો.

આથી વિપરીત લાલ તથા નારંગી રંગ એટલા પ્રમાણમાં વિખેરાઈ નથી જતા અને આપણી આંખ સુધી પહોંચે છે. જે આપણી નજર સામે સુંદર આકાશ રચે છે, જે આપણને દેખાય છે.

અન્ય ગ્રહો

બરિજ કહે છે કે પૃથ્વીનું વાદળી આકાશ એ સમગ્ર સૌરમંડળમાં અજોડ છે. ગુરુ ગ્રહનું ઉપરનું વાતાવરણ પૃથ્વી જેવું હળવું વાદળી રંગનું હોવાનું મનાય છે, પરંતુ તે એટલું જીવંત નથી.

બારીજનું કહેવું છે કે ગુરુ ગ્રહ સૂર્યથી ખૂબ જ દૂર છે, જેના કારણે પૃથ્વીની સરખામણીમાં ગુરુ ગ્રહને માત્ર ચાર ટકા જેટલો સૂર્યપ્રકાશ મળે છે.

"એટલે ત્યાં પૃથ્વી જેવું ગાઢ અને સુંદર વાદળી આકાશ નથી જોવા મળતું."

આકાશ પહેલેથી વાદળી છે?

પૃથ્વી ઉપરથી અત્યારે આપણને જે વાદળી રંગનું આકાશ જોવા મળે છે, તે આ ગ્રહના ખૂબ જ લાંબા ઇતિહાસની સાપેક્ષે નવી ઘટના છે.

ભૂતકાળમાં આકાશ કેવું દેખાતું હશે, તે ચોક્કસાઈપૂર્વક જાણવાની કોઈ રીત નથી. વિજ્ઞાનીઓનું અનુમાન છે કે તેનો રંગ એ સમયના વાતાવરણમાં રહેલા ગૅસના આધારે બદલાતો રહ્યો હશે.

લગભગ સાડા ચાર અબજ વર્ષ પૂર્વે જ્યારે પૃથ્વી બની, ત્યારથી જ તેનું પડ મહદંશે પીગળેલું હતું. એક માન્યતા અનુસાર જેમ-જેમ પૃથ્વી પરનું વાતાવરણ ઠંડું પડતું ગયું, તેમ પ્રારંભિક વાયુમંડળની રચના થઈ.

જેમાં મુખ્યત્વે જ્વાળામુખી વિસ્ફોટ તથા અન્ય ભૂવૈજ્ઞાનિક હલચલને કારણે જે અલગ-અલગ પ્રકારના ગૅસનું બનેલું હતું. જેમ કે, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, નાઇટ્રોજન, થોડા પ્રમાણમાં મિથેન તથા બહુ થોડા પ્રમાણમાં ઑક્સિજન.

સમયની સાથે પૃથ્વી ઉપર જીવન અસ્તિત્વમાં આવ્યું. સૌથી પહેલા પ્રાચીન બૅક્ટેરિયા અસ્તિત્વમાં આવ્યા, જેના કારણે વાતાવરણમાં મિથેન ગૅસ વધી ગયો. મિથેન ઉપર પ્રકાશ પડવાને કારણે તે વધુ જટિલ કાર્બન સ્વરૂપોમાં ફેરવાઈ ગયો, જેના કારણે આકાશની ઉપર નારંગી રંગનું ધુમ્મસ છવાઈ ગયું. કંઈક અંશે ધુમ્મસ જેવું.

લગભગ બે અબજ 40 કરોડ વર્ષ પહેલાં એક મોટું પરિવર્તન આવ્યું, જેને 'ગ્રૅટ ઑક્સિડેશન ઇવેન્ટ' તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. સાઇનોબૅક્ટેરિયા નામના પ્રારંભિક જીવ અસ્તિત્વમાં આવ્યા. જેમણે પ્રકાશસંશ્લેષણની ક્રિયા દ્વારા સૂર્યપ્રકાશને ઊર્જા સ્વરૂપમાં ફેરવવાનું શરૂ કર્યું તથા આ પ્રક્રિયા દરમિયાન મોટા પાયે ઑક્સિજન ગૅસ છોડ્યો.

વાતાવરણમાં ધીરે-ધીરે ઑક્સિજનનું સ્તર વધવા લાગ્યું અને છેવટે મિથેનને કારણે જે ધુમ્મુસ છવાયું હતું, તે દૂર થતું ગયું. જેમ-જેમ આધુનિક વાયુમંડળ આકાર લેવા લાગ્યું, તેમ આકાશ હાલનો વાદળી રંગ ધારણ કરવા લાગ્યું.

આકાશ કાયમ માટે વાદળી રંગનું રહેશે?

નજીકના ભવિષ્યમાં તો આકાશ અત્યારે જેવું દેખાય છે, એવું જ વાદળી રંગનું દેખાશે. દાવાનળ, જ્વાળામુખી વિસ્ફોટ તથા ધૂળની આંધીને કારણે થોડો સમય માટે આકાશનો રંગ બદલાશે, તો પણ તે અસર હંગામી હશે.

વર્ષ 1883માં ઇન્ડોનેશિયાના ક્રાકાટોઆ જ્વાળામુખીમાં ભારે વિસ્ફોટ થયો હતો, એ પછી લાલ રંગનો સૂર્યાસ્ત થયો હતો. એક તબક્કે લીલો સૂર્યાસ્ત અને પછી વાદળી ચંદ્ર પણ જોવા મળ્યા હતા.

એવું માનવામાં આવે છે કે વાતાવરણમાં રહેલાં સલ્ફેટ અને રાખ જેવા કણોને કારણે આમ થયું હતું. જે આપણી તરફ આવતા પ્રકાશને અલગ રીતે વિખેરી નાખે છે.

યુકેની યુનિવર્સિટી ઑફ રીડિંગ ખાતે હવામાન વિભાગના ઍસોસિયેટ પ્રોફેસર ડૉક્ટર ક્લેયર રાઇડર કહે છે કે વાતાવરણમાં રહેલા એરોસૉલ્સની (નક્કર કે અર્ધનક્કર કણો) સમગ્ર અસર તેમના આકાર ઉપર આધાર રાખે છે.

ડૉ. ક્લેયર રાઇડર કહે છે, "જો તમામ એરોસૉલ્સ કણ સમાન આકારના હોય, તો આપણને ખૂબ જ ગાઢ રંગ જોવા મળે છે. વિશેષ કરીને સૂર્યાસ્ત સમયે."

ડૉ. રાઇડર કહે છે કે તે એક જ પ્રકારના પ્રકાશને વધુ પ્રમાણમાં વિખેરે છે, એટલે આમ થાય છે.

તેઓ જણાવે છે, "જ્યાં વાયુમંડળમાં અલગ-અલગ આકારના કણ હોય છે, ત્યાં આવા કણો અલગ-અલગ તરંગલંબાઈ સાથે અલગ-અલગ રીતે પ્રતિક્રિયા કરે છે, જેના કારણે રંગોનું મિશ્રણ સર્જાય છે."

જો આ બધું એકસાથે થાય, તો તે મળીને 'સફેદ કે ભૂરા જેવું ધુમ્મસ' પેદા કરી શકે છે. જે ક્યારેક-ક્યારેક જ્વાળામુખી વિસ્ફોટ, ધૂળભરેલી આંધી કે વાયુપ્રદૂષણને કારણે પણ થઈ શકે છે.

ડૉ. ક્લેયર રાઇડર કહે છે કે જળવાયુ પરિવર્તનને કારણે ભવિષ્યમાં આપણા આકાશના રંગને કેવી અસર થશે, તેના વિશે વિચાર કરવો જરૂરી છે.

ડૉ. ક્લેયર રાઇડર કહે છે, "જેમ-જેમ તાપમાન વધશે, વાતાવરણમાં જળબાષ્પનું પ્રમાણ વધશે, જેના કારણે એરોસૉલ હવામાંના રહેલા ભેજ સાથે જોડાઈને ફુલાઈ શકે છે, જેથી પ્રકાશને વિખેરી નાખવાની તેમની ક્ષમતા વધી જશે, જેથી આકાશ વધારે પ્રમાણમાં સફેદ દેખાશે."

ડૉ. ક્લેયર રાઇડર કહે છે, "આથી વિપરીત, જો ભવિષ્યમાં પ્રદૂષણ ઘટશે, તો આકાશ વધુ વાદળી રંગનું દેખાઈ શકે છે."

જોકે, આ બધા ખગોળીય પરિવર્તન કદાચ સમયના પરિમાણ ઉપર એટલા પાર નથી ઊતરતા.

ભવિષ્યમાં શું થશે?

બરિજ કહે છે કે જો આપણા વાયુમંડળની સંચરનામાં મોટા પાયે પરિવર્તન થશે, તો આકાશનો રંગ હંમેશ માટે બદલાઈ શકે છે.

તેઓ કહે છે, "આવું કંઈ નજીકના સમયમાં નહીં બને. સિવાય કે આપણી કમનસીબી ચરમ ઉપર હોય અને કોઈ વિશાળ ઉલ્કા ટકરાઈ જાય."

"પરંતુ કદાચ એવું થાય એમ નથી લાગતું."

તેમનું અનુમાન છે કે આગામી લગભગ એક અબજ વર્ષ સુધી આકાશના વાદળી રંગને અસર થાય તેવી કોઈ શક્યતા નથી.

બરિજ કહે છે કે જેમ-જેમ સૂર્ય વૃદ્ધ થશે, એમ-એમ તેનો પ્રકાશ વધતો જશે. તે વધુ ચમકદાર થઈ જશે. સૂર્ય લગભગ એક વર્ષ પછી આજની સરખામણીમાં 10 ટકા વધુ પ્રકાશ ઉત્સર્જિત કરશે.

"તે પૃથ્વીને વધુ ગરમ કરશે અને વાતાવરણમાંથી કાર્બન ડાયોક્સાઇડને બહાર કરી દેશે અને છેવટે આપણા મહાસાગરોને ઉકાળવાનું શરૂ કરી દેશે."

બરિજનું માનવું છે કે આને કારણે વાતાવરણમાં મોટા પાયે ઑક્સિજન ઉત્સર્જિત થઈ શકે છે, જેના કારણે થોડા સમય માટે આકાશ વધુ વાદળી રંગનું દેખાય શકે છે, પરંતુ જ્યારે તે ઑક્સિજન સમાપ્ત થઈ જશે, ત્યારે આકાશ ફરીથી બદલાઈને 'સફેદ, પીળાશ પડતું, ખૂબ જ ગરમ, અને શુક્ર પરના વાયુમંડળ જેવું થઈ જશે.'

ખૂબ જ દૂરના ભવિષ્યમાં લગભગ પાંચ અબજ વર્ષ પછી સૂર્યનું ઈંધણ સમાપ્ત થવાનું શરૂ થઈ જશે. તે રેડ જાયન્ટ અથવા લાલ દાનવનું સ્વરૂપ ધારણ કરશે.

બરિજ કહે છે, "પૃથ્વીનો સમય સમાપ્ત થશે એટલે જે પહેલો ઘટક ગુમાવશે, એ હશે સૂર્યમાંથી આવતો વાદળી પ્રકાશ."

"જ્યારે સૂર્યનો અંતિમ સમય શરૂ થશે અને તે ખૂબ, ખૂબ, ખૂબ લાલ, વિશાળ તારામાં પરિવર્તિત થઈ જશે, ત્યારે પૃથ્વી ઉપર જે વાતાવરણ વધ્યું હશે, તેમાં ઘાટો લાલ રંગ પ્રવર્તમાન હશે."

બરિજ કહે છે, "તેને જોવા માટે કોઈ જીવ વધ્યો નહીં હોય. આશા છે કે ત્યાર સુધીમાં માણસોએ અન્ય તારાઓ તરફ ડગ માંડી દીધા હશે. બીજે ક્યાંક, નવું વાદળી આકાશ શોધવા માટે."

બીબીસી માટે કલેક્ટિવ ન્યૂઝરૂમનું પ્રકાશન