A la Tierra se la conoce como el planeta azul debido al color de los océanos pero es la atmósfera la responsable de la coloración de estos. Si se toma una muestra de agua marina se puede apreciar que es incolora y un poco traslúcida pero de ninguna manera es azul. De hecho, en los días nublados el color del mar no es precisamente azul.
[resaltar m=»ok»]El color del cielo, se debe a la filtración de la luz (Dispersión de Rayleigh) que realiza la atmósfera. Los diferentes colores que vemos en el cielo se deben a la interacción de la luz con los gases que componen la atmósfera.[/resaltar]
¿Por qué la atmósfera cambia el color del cielo?
[resaltar m=»er»]Cuando la luz ingresa en la atmósfera la luz puede golpear sobre una molécula o sobre una partícula de polvo.[/resaltar] Depende contra qué incida el efecto que se producirá. [resaltar m=»er»]En el caso de polvo o gotas de agua, actúan como espejos y reflejan la luz en diferentes direcciones.[/resaltar] No les cambia el color.
En el caso de las moléculas, puede ocurrir que se produzca una absorbción de luz y luego una emisión en cualquier dirección. Este fenómeno se lo conoce como dispersión. [resaltar m=»noti»]Las moléculas dispersan mejor la luz de longitud de onda corta (azul) que las de onda larga (rojo). A este proceso se lo conoce como dispersión Rayleigh.[/resaltar]
Lord Rayleigh en 1871 explicó como las partículas de tamaño pequeño, como los gases de la atmósfera, interacciona con las diferentes longitudes de onda. A esto se lo conoce como dispersión Rayleigh.
Sin atmósfera esos colores que vemos en el cielo no aparecerían. Esto ocurre, por ejemplo, en la Luna, allí el cielo es negro debido a la carencia de atmósfera.
La atmósfera terrestre está compuesta de una mezcla de moléculas de gas (78% nitrógeno, 21% oxígeno, 1% argón y vapor de agua, trazas de otros gases). En suspensión podemos encontrar cristales de hielo, cenizas partículas de polvo, etc.
¿Qué son las ondas de luz?
La luz es una energía que se transmite en forma de ondas. Esta es una onda electromagnética que puede viajar en el vacío o en medios transparentes a diferencia de las ondas de sonido que solo se transmite por medio materiales (aire, agua y sólidos).
La luz del Sol se compone de una infinidad de ondas de diferentes longitudes. Nuestros ojos solo son capacdes de ver cierto rango de longitudes de onda (desde el rojo (onda más larga) hasta el violeta (onda más corta que podemos ver).
Color del cielo al amanecer
En este momento, los rayos del Sol llegan casi de forma paralela a la superficie. De esa forma, cada rayo atraviesa una capa gruesa de gases atmosféricos que filtran la radiación solar y sólo dejan que pase la luz roja. Ese color rojo del cielo se hace más intenso si se aproximan lluvias o si hay mucha humedad.
Por qué el cielo es azul
De día el color del cielo es azul debido a la reflexión de la luz sobre la atmósfera. Las longitudes de onda de luz que más se desvían cuando chocan con la atmósfera son la azul y violeta. Esa desviación provoca que lleguen muy dispersos como si vinieran de todo el cielo. La luz que proviene directamente del Sol al haber perdido el azul se ve amarillenta. Este es el motivo por el cual vemos amarillo al Sol.
Fuera de la atmósfera el Sol se ve blanco y el cielo negro
¿Por qué las nubes son blancas?
El color blanco que vemos en la parte superior de las nubes se debe a que reflejan la luz solar. En las parte bajas, se ve una sombra atenuada debido a la luz que las atraviesa. Las nubes grises deben su color a que ocultan la luz solar (por arriba son blancas).
¿Por que son grises algunas nubes?
Cuando en las nubes encontramos gotas grandes de agua, la luz se esparce y además atenua el color. Así la luz blanca disminuye y las nubes toman un tono gris. Si el Sol se ubica justo por encima del horizonte las nubes se tornan oscuras debido a la sombra de la Tierra.
Rayos y Truenos
Los rayos que iluminan de forma repentina el cielo son descargas eléctricas como consecuencia de la acumulación de electricidad estática entre nubes de lluvia o bien, entre las nubes y la Tierra.
Rayos de luz
Para ver los clásicos rayos de luz es necesario que la atmósfera tenga muchas gotas microscópicas de agua o bien que tenga muchas partículas de polvo. Ese fenómeno se puede simular dejando un pequeño orificio por donde ingrese la luz en una habitación cerrada.
El Arco Iris
Este fenómeno tiene lugar cuando llueve y hay un rayo de Sol que atraviesa las gotas de lluvia. Al pasar por las gotas, se descompone la luz blanca en los siete colores del arco iris. Generalmente, hay un arco iris primario y uno secundario mucho más difuminado que el primero. Es arco iris tiene la característica de tener los colores invertidos.
La verdadera forma del arco iris es circular. Lo vemos como un arco debido a la altura del Sol con relación al horizonte y a nuestra posición. Pilotos de avión han reportado haber visto arco iris circulares completos.
La luz del sol es blanca, como resultado de la suma de todos los colores. Las gotas de agua actuán como pequeños prismas que descomponen los colores y forman el arcoiris.
¿Por qué el cielo del anochecer es rojo?
La luz roja del cielo al atardecer se debe a que las longitudes de luz roja son las últimas en desaparecer cuando el Sol se oculta. El color rojo del cielo se intensifica si hay humedad o partículas de polvo en suspensión. Cuando el Sol se encuentra cerca del horizonte, la luz atraviesa una porción de atmósfera cada vez mayor hasta llegar a la superficie terrestre. Así el color va cambiando de anaranjado a rojo. La luz de ondas cortas se dipsersa cada vez más y solo llega a nostros la luz más roja.
Color rosa púrpura del cielo luego del ocaso
Cuando el Sol desciende unos 5° se suele formar un resplandor de color rosa púrpura. Ese color es consecuencia de la refracción de la luz del Sol en las partículas que se sitúan a unos 10 o 20 km de altura. Ese color púrpura desaparece cuando el Sol se encuentra por debajo de los 7°.
Noche nublada
En las ciudades, o en sitios con mucha contaminación lumínica, el cielo se torna de un color rojizo debido al reflejo de las luces de la ciudad sobre la atmósfera. Solo en noches despejadas el cielo tiene un color oscuro.
Noche despejada
En lugares sin contaminación lumínica el cielo es oscuro pero no es absolutamente negro debido al brillo de las estrellas.
Nubes luminosas
Las conocidas nubes luminosas solo aparecen en determinadas noches y se originan debido a la existencia de cristales de hielo en la estratopausa. La luz del Sol las ilumina y por ello, brillan.
La Luna
La luna tiene un aspecto diferente de acuerdo al estado de la atmósfera. En noches despejadas, la vemos de forma nítida pero cuando hay humedad, los bordes se difuminan y es común, que aparezca un halo que la envuelve.
Auroras
Este fenómeno se ve solo en las zonas polares y se debe al choque de las partículas cargadas procedentes del Sol con la ionosfera.
Luz zodiacal
La luz zodiacal es una banda de luz muy débil, que tiene una forma bastante triangular, que puede verse en cielo nocturno sobre la elíptica donde están las constelaciones del Zodíaco. Esta cubre el cielo de forma completa pero solo se aprecia en el plano de la eclíptica. Esta es responsable del 60% de luz que vemos durante una noche sin Luna.
La luz zodiacal se debe a la dispersión de la luz solar sobre las partículas de polvo que hay en el sistema solar.