Hamburan Rayleigh Menjelaskan Langit Biru dan Asal Usul Genetik Mata Biru

Fenomena langit yang tampak biru secara konsisten pada siang hari dijelaskan oleh prinsip ilmiah hamburan Rayleigh. Prinsip fisika ini, yang pertama kali diuraikan oleh ilmuwan Inggris Lord Rayleigh pada abad ke-19, didasarkan pada interaksi antara cahaya matahari dan partikel atmosfer yang sangat kecil, seperti molekul nitrogen dan oksigen. Cahaya matahari terdiri dari spektrum warna dengan panjang gelombang yang berbeda; cahaya biru memiliki panjang gelombang yang lebih pendek dibandingkan cahaya merah, dan molekul atmosfer menyebarkan cahaya dengan panjang gelombang pendek ini secara intensif ke segala arah.

Komunikator sains Andrea Danta menguraikan mekanisme ini dalam program 'Serendipias' di stasiun radio Cadena SER, dalam siaran yang diperbarui pada Desember 2025. Ignacio Crespo menambahkan bahwa persepsi warna biru meluas ke seluruh cakrawala atmosfer, berbeda dengan warna lain yang hanya terlihat saat pandangan diarahkan langsung ke Matahari. Meskipun cahaya ungu memiliki panjang gelombang yang lebih pendek dan juga tersebar kuat, mata manusia secara inheren lebih peka terhadap warna biru, sehingga warna biru mendominasi persepsi visual kita.

Prinsip hamburan Rayleigh yang sama ini tidak hanya berlaku untuk atmosfer, tetapi juga bertanggung jawab atas warna biru yang teramati pada lautan dan, yang lebih menarik, pada iris mata manusia, menepis anggapan bahwa mata biru hanyalah pantulan. Secara struktural, mata biru tidak memiliki pigmen biru; sebaliknya, mata tersebut kekurangan melanin pada lapisan teratas iris, yang disebut stroma, yang bersifat tembus pandang. Ketika cahaya mengenai stroma, hamburan Rayleigh terjadi, menyebabkan cahaya biru dipantulkan keluar, yang menghasilkan efek visual warna biru yang kita amati.

Verifikasi ilmiah menegaskan bahwa secara historis, semua manusia purba memiliki mata berwarna cokelat. Warna mata biru muncul dari sebuah mutasi genetik tunggal yang terjadi pada gen OCA2, yang mengontrol produksi melanin. Penelitian yang dipimpin oleh Profesor Hans Eiberg dari Universitas Kopenhagen, yang ditegaskan kembali pada tahun 2025, secara tegas mengaitkan semua individu bermata biru dengan satu nenek moyang bersama yang diperkirakan hidup antara 6.000 hingga 10.000 tahun yang lalu, kemungkinan besar di wilayah utara Laut Hitam.

Profesor Eiberg, seorang ahli genetika Denmark yang telah berkontribusi pada pemetaan genom manusia sejak 1971, menemukan bahwa mutasi ini terletak pada gen HERC2 yang berdekatan. Mutasi spesifik pada gen HERC2 ini berfungsi seperti sebuah 'saklar' genetik yang secara efektif membatasi kemampuan gen OCA2 untuk memproduksi melanin dalam jumlah penuh di iris, sehingga mencairkan warna cokelat menjadi biru tanpa menyebabkan albinisme total. Gen OCA2 memberikan instruksi untuk membuat protein P, yang berperan penting dalam produksi melanin. Penelitian awal Eiberg dan rekan-rekannya pada tahun 2008 memublikasikan temuan yang mengaitkan warna mata biru dengan elemen regulator dalam gen HERC2 yang menghambat ekspresi OCA2. Dengan demikian, fenomena optik langit biru dan variasi warna mata manusia berbagi dasar ilmiah yang sama, yang berujung pada satu titik asal usul genetik yang terverifikasi.