Kun mietit kirkasta, sinistä taivasta, saatat ihmetellä, mikä saa aikaan niin kauniin värin. Taivas ei ole satunnaisesti sininen; sen väri ei ole luonnon sattuma. Taivaan värin takana on todellinen tieteellinen ilmiö. Taivas on sininen Rayleigh -hajaantumisprosessin vuoksi. Tämä prosessi sisältää valon hajottamisen pois molekyyleistä ilmakehässä.
Kun valo liikkuu ilmakehän läpi, suurin osa sen aallonpituuksista pystyy yksinkertaisesti kulkemaan suoraan läpi. Tämä pätee erityisesti sen pidempiin aallonpituuksiin. Lyhyemmät aallonpituudet eivät kuitenkaan kykene läpäisemään, vaan ne imeytyvät ilmakehän kaasumolekyyleihin. On tärkeää ymmärtää, että kaasumolekyylit absorboivat kaikki valon värit; jotkut yksinkertaisesti imeytyvät helpommin kuin toiset. Taivas on sininen, koska sininen valo imeytyy helpommin, kun taas muut aallonpituudet kulkevat helposti läpi.
Ymmärtääksesi, miksi taivas on sininen, sinun on harkittava, mitä tapahtuu, kun ilmakehän kaasumolekyylit absorboivat sinistä valoa. Kun sininen valo imeytyy, se hajaantuu eri suuntiin ja säteilee koko taivaalle. Koska taivas on hajallaan niin pitkälle ja leveälle, taivas on sininen riippumatta siitä, missä olet ja missä päätät katsoa. Auringonvalo koostuu kaikista väreistä. Taivas on kuitenkin sininen, koska sinisen valon hajaantumisen tehokkuus sallii sen hallita sitä, mitä näet, kun katsot ylös.
Jos kiinnität huomiota horisontin lähellä olevaan väriin, huomaat, että väri näyttää vaaleammalta kuin taivas yläpuolellasi. Tämä johtuu siitä, että valon, joka sijaitsee kauempana, on läpäistävä enemmän ilmaa ennen kuin se pääsee lähellesi. Osa tästä kaukaisesta sinisestä valosta hajoaa muihin suuntiin, ja vähemmän sitä saavuttaa näköyhteytesi. Vaikka näet sinisen taivaan lähellä horisonttia, se näyttää kalpealta tai valkoiselta.
Vaikka taivas on sininen sijainnistasi maassa, se näyttää todellisuudessa mustalta avaruudesta tai kuusta. Koska avaruudessa ei ole ilmapiiriä, auringon valo ei ole hajallaan eikä värillinen valo pääse silmiin. Ilman tunnelmaa katsoisimme ylös nähdäksemme mustan taivaan. Jopa hieman ohuempi ilmapiiri muuttaisi taivaamme, jolloin se näyttäisi vaaleammalta siniseltä.