Işık kirliliği

Öğrenme hedefi

Şehrin ışıklarının gece gökyüzünü nasıl aydınlattığını ve bu aydınlığın soluk yıldızları ve Samanyolu'nu neden yuttuğunu açıklayabileceksin. Havadaki toz ve nemin şehir ışığını saçarak gökyüzüne yaydığını, uzak bir şehrin ufukta kubbe biçiminde bir parıltı bıraktığını göreceksin. Uydu ölçümlerine dayanan ışık kirliliği haritalarından karanlık bir yer bulacak, bir gökyüzünün ne kadar karanlık olduğunu gözünle görebileceklerine göre sınıflayan bir ölçeği okuyacaksın. Karanlık bir yere giderken yalnızca şehirden uzaklığı değil, çekeceğin yönü, yüksekliği ve havanın berraklığını da hesaba katacaksın. Işık kirliliğinin yalnızca fotoğrafçının değil gece hayvanlarının da sorunu olduğunu bileceksin. Şehrin turuncu parıltısının bir insanın yüzüne ve tenine nasıl renk verdiğini görüp beyaz dengesini buna göre seçeceksin.

Merak sorusu

Şehirdeki köprü karesinin ardından arkadaşın gece yarısı balkona çıkıyor. Gökyüzü kararmıyor; turuncuya çalan boz bir örtü gibi duruyor ve yalnızca bir avuç parlak yıldız seçiliyor. Oysa geçen hafta tepede çektiği karede gökyüzünün ortasından sütlü, soluk bir yol geçiyordu. Aynı gece, aynı gökyüzü, ama ikisi bambaşka. Kulüpten bir gözlemci ona telefonunda renkli bir harita gösteriyor: şehir sarı ve kırmızı, uzak dağlar koyu mavi. Samanyolu'nu neden şehirden göremezsin?

Bağlam

Gökyüzü ile şehir ışıklarının dengede durduğu kısa anı ve şehrin farklı renkteki lambalarını bir önceki derste konuştun (Ders G.2). Sensörün ışığı saniyelerce biriktirip gözün göremediğini gösterdiğini ve gözün karanlığa yirmi otuz dakikada alıştığını bu rotanın ilk dersinde gördün (Ders G.1). Bir ışığın rengini sıcaklıkla ifade etmeyi ve turuncu bir ışığın düşük bir renk sıcaklığına karşılık geldiğini de renk sıcaklığı dersinde öğrenmiştin (Ders 11.1).

Sensörün karanlıkta gözü geçmesinin bir koşulu var: gökyüzünün kendisi karanlık olmalı. Şehirde gökyüzünün kendisi ışıklıdır: uzun bir pozlama soluk yıldızları değil, bu ışığı biriktirir ve kareyi turuncu bir sise boğar. Bu yüzden gece gökyüzü fotoğrafı çoğu zaman bir yolculukla başlar. Bu ders, gökyüzünü neyin aydınlattığını, karanlık bir yeri nasıl bulacağını ve bir gökyüzünün karanlığını nasıl ölçeceğini ele alıyor.

Basit açıklama

Gökyüzü neden aydınlık?

Gökyüzü parıltısı, yapay ışıkların yukarı ve yana kaçan kısmının havadaki toz, nem ve gaz molekülleri tarafından saçılarak gece gökyüzünü aydınlatmasıdır. Bir sokak lambasının ışığının bir kısmı yere değil gökyüzüne gider; binlerce lamba, vitrin ve pencere birlikte bütün bir şehrin üstünde parlak bir örtü oluşturur. Bu örtü, soluk yıldızlardan ve Samanyolu'nun ışığından daha parlaktır; göz de makine de onların arasındaki farkı seçemez.

Nemli ya da tozlu bir havada saçılma artar ve parıltı büyür; bulutlu bir gecede bulutların alt yüzü şehir ışığını geri yansıtır ve gökyüzü daha da aydınlanır. Uzun bir pozlama bu parıltıyı da biriktirir: şehirde otuz saniyelik bir pozlama birkaç yıldız ve turuncu bir gökyüzü verir. Ay da gökyüzünü aydınlatır; dolunaylı bir gece, karanlık bir yerde bile soluk yıldızları siler.

Karanlık yer nerede?

Işık kubbesi, bir şehrin ya da kasabanın gökyüzü parıltısının uzaktan bakıldığında ufkun üstünde kubbe biçiminde görünen aydınlığıdır. Karanlık bir tepeden bakınca büyük bir şehrin kubbesi onlarca kilometre öteden görülebilir. Bu yüzden karanlık bir yer seçerken şehirden uzaklık kadar yön de önemlidir: çekmek istediğin gökyüzü bölgesinin tarafında bir şehir varsa, onun kubbesi kareye girer.

Uydu ölçümlerine dayanan ışık kirliliği haritaları, bir bölgenin gece ne kadar aydınlık olduğunu renklerle gösterir: şehirler sarı ve kırmızı, karanlık bölgeler mavi ya da siyah. Bu haritalarda şehirlerden uzak, yüksek ve ulaşılabilir bir nokta aramak iyi bir başlangıçtır. Yükseklik ve havanın berraklığı da yardımcı olur: yüksek bir yerde havanın daha az kısmı gökyüzünün önündedir, kuru ve temiz bir havada saçılma azalır. Ufka yakın yıldızlar ise atmosferin daha kalın bir kısmının arkasında kaldıkları için her yerde daha soluk görünür.

Karanlık nasıl ölçülür?

Bortle ölçeği, bir gece gökyüzünün ne kadar karanlık olduğunu, gözle görülebilenlere göre birden dokuza kadar sınıflayan bir ölçektir. Amatör gökbilimci John Bortle tarafından önerilmiştir. Bir, en karanlık gökyüzünü, Samanyolu'nun gölge düşürecek kadar parlak ve ayrıntılı göründüğü yerleri gösterir; dokuz ise yalnızca birkaç parlak yıldızın seçilebildiği bir şehir merkezinin gökyüzünü. Samanyolu çoğu zaman ölçeğin karanlık yarısında belirgin, banliyö ve şehir sınıflarında ise silik ya da görünmez olur.

Bu ölçek bir fotoğrafçıya bir yerin gece ne vereceğini önceden söyler. Işık kirliliği yalnızca fotoğrafçının sorunu da değildir: gece göç eden kuşlar, böcekler ve kıyıya çıkan kaplumbağa yavruları gibi birçok canlı yapay ışıktan etkilenir. Bu yüzden karanlık bir yerde ışığını gerekmedikçe yakmamak da bir özendir. Karanlık bir gökyüzünün altında insan da farklı görünür: şehrin kenarındaki bir tepede turuncu parıltı yüze sıcak bir renk verir, beyaz dengesini gökyüzüne göre ayarlamak ise teni griye ya da maviye çekebilir. Tenin, açık olsun koyu olsun, kendi tonunda kalması için renk ayarını gökyüzünden değil yüzü aydınlatan kaynaktan almak ya da kişiyi bir siluet olarak bırakmak bilinçli bir karardır.

Görsel kanıt

Arkadaşın gözlemcinin gösterdiği ışık kirliliği haritasını açıyor. Şehir kıpkırmızı; kuzeydeki dağların eteği koyu mavi. Haritada şehirden yetmiş kilometre uzakta, yüksek ve yola yakın bir yayla buluyor; güneyde, Samanyolu'nun yükseleceği tarafta hiçbir kasaba yok.

Önce şehrin kenarındaki bir tepede yarım dakikalık bir pozlama yapıyor: turuncu bir gökyüzü, birkaç yıldız. Ardından yaylada aynı kareyi çekiyor: gökyüzü koyu mavi, binlerce yıldız, ufuktan yükselen soluk bir ışık şeridi. Kuzeyde, şehrin tarafında, ufkun üstünde soluk turuncu bir kubbe görünüyor.

Kulüpten Selin şehrin kenarındaki tepede, turuncu parıltının önünde duruyordu; yüzüne vuran parıltı koyu tenini turuncuya çekmişti. Yaylada onu gökyüzüne karşı bir siluet olarak çekmeyi seçiyor; bir karede de küçük, sıcak bir lambayla yüzünü aydınlatıp renk ayarını o lambanın ışığına göre yapıyor. Teni kendi sıcak kahverengisinde.

Sık yapılan hata

Özet

Samanyolu şehirden görülmez, çünkü yapay ışıkların havada saçılmasıyla oluşan gökyüzü parıltısı soluk yıldızlardan daha parlaktır ve uzun bir pozlama bu parıltıyı da biriktirir; uzak şehirler ise ufukta birer ışık kubbesi bırakır. Karanlık bir yer uydu tabanlı ışık kirliliği haritalarından, yön, yükseklik ve havanın berraklığı hesaba katılarak bulunur, gökyüzünün karanlığı Bortle ölçeğiyle sınıflanır; parıltının bir yüze verdiği renk, beyaz dengesi yüze göre seçilerek ya da bilinçli bir siluetle yönetilir.

Mini ödev

Bu ödevde kendi bölgende karanlık bir gökyüzü arayacaksın.

1. Bir ışık kirliliği haritasında yaşadığın yeri ve çevresini incele; şehirlerden uzak, yüksek ve güvenli bir biçimde ulaşılabilir bir nokta seç ve çekmek istediğin yöndeki şehirleri not et.
2. Aynı ayarlarla önce yaşadığın yerde, sonra seçtiğin karanlık noktada otuz saniyelik birer kare çek ve gökyüzünün rengini ve yıldız sayısını karşılaştır.
3. Karelerden birine bir insan kat; renk ayarını onu aydınlatan kaynağa göre mi yapacağına yoksa onu bir siluet olarak mı bırakacağına karar ver.

Kendini değerlendir

• İki karedeki gökyüzü rengi ve yıldız sayısı ne kadar farklı?
• Karanlık noktada ufukta bir ışık kubbesi var mı, hangi yönde?
• Karedeki insanın teni parıltının renginden mi, yoksa kendi tonundan mı?

Sözlük

Mini test

1. Gökyüzü parıltısı nedir?

• A) Ayın ışığı
• B) Yıldızların kendi parlaklığı
• C) Yapay ışıkların havada saçılarak gece gökyüzünü aydınlatması
• D) Makinenin sensör ısısı

2. Karanlık bir yer seçerken neden yön önemlidir?

• A) Çekilecek gökyüzü tarafındaki bir şehrin ışık kubbesi kareye girebileceği için
• B) Rüzgâr hep aynı yönden estiği için
• C) Yıldızlar yalnızca kuzeyde göründüğü için
• D) Yön önemli değildir

3. Bortle ölçeğinde bir neyi gösterir?

• A) Bir şehir merkezini
• B) En karanlık gökyüzünü
• C) Dolunaylı bir geceyi
• D) Bulutlu bir geceyi

4. Turuncu parıltının önündeki bir yüzün tenini korumak için ne yapılır?

• A) Beyaz dengesi gökyüzüne göre ayarlanır
• B) ISO en yükseğe çıkarılır
• C) Pozlama kısılır
• D) Renk ayarı yüzü aydınlatan kaynağa göre yapılır ya da bilinçli bir siluet seçilir

Cevaplar

1. C — Lambaların yukarı kaçan ışığı havada saçılır ve bütün gökyüzünü aydınlatan bir örtü oluşturur.
2. A — Şehrin parıltısı ufukta bir kubbe olarak görünür ve o tarafa bakan kareyi aydınlatır.
3. B — Ölçek birden en karanlık gökyüzüyle başlar ve dokuzda şehir merkezine ulaşır.
4. D — Yüze göre seçilen beyaz dengesi teni parıltının turuncusundan ayırır, siluet ise rengi bilerek bırakır.

Özet kartı

• Gökyüzü parıltısı soluk yıldızları yutar; uzun pozlama onu da biriktirir.
• Şehirler ufukta ışık kubbesi bırakır; çekeceğin yönü kontrol et.
• Işık kirliliği haritasından uzak, yüksek ve berrak bir yer bul.
• Bortle ölçeği: bir en karanlık, dokuz şehir merkezi.
• Karanlıkta ışığını gereksiz yakma; turuncu parıltıdaki yüz için beyaz dengesini yüze göre seç.

Sonraki derse köprü

Yayladaki karanlık gökyüzünde Samanyolu'nun soluk şeridi ufuktan yükseliyor, ama arkadaşın bir sonraki ay aynı yere gittiğinde gökyüzü dolunayla aydınlanmış ve şerit görünmüyor. Kulüpteki gözlemci ona Samanyolu'nun parlak merkezinin yılın bazı aylarında gece hiç görünmediğini söylüyor. Samanyolu ne zaman, nerede görünür? Sonraki ders, ay evresini, mevsimi ve gökyüzünü önceden gösteren uygulamaları kullanarak bir Samanyolu gecesini planlamayı ele alıyor.