O que torna o céu azul?
O céu claro acima do Observatório Real de Greenwich proporciona uma vista fantástica - mas por que o céu é azul?
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É um equívoco comum que o céu é azul porque reflete o azul dos mares e oceanos.
Na verdade, é a atmosfera da Terra, e um processo conhecido como 'espalhamento', que faz com que nossos céus fiquem azuis.
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Por que o céu é azul?
Aqui está a resposta curta ...
Conforme a luz branca passa pela nossa atmosfera, minúsculas moléculas de ar fazem com que ' espalhar '.
A dispersão causada por essas minúsculas moléculas de ar (conhecidas como dispersão de Rayleigh ) aumenta à medida que o comprimento de onda da luz diminui.
A luz violeta e azul têm os comprimentos de onda mais curtos e a luz vermelha tem os mais longos.
Portanto, a luz azul é mais espalhada do que a luz vermelha e o céu parece azul durante o dia.
Quando o Sol está baixo no céu durante o nascer e o pôr do sol, a luz tem que viajar ainda mais pela atmosfera da Terra.
Não vemos a luz azul porque ela se espalha, mas a luz vermelha não é muito espalhada - então o céu parece vermelho.
Agora, continue lendo para uma explicação mais longa ...
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O Sol dá ou emite todas as cores da luz visível que vemos como sendo aproximadamente branca.
Como demonstrado por Sir Isaac Newton com um prisma triangular, quando a luz branca passa pelo prisma, ela se separa nas cores do arco-íris.
Este experimento demonstra que a luz branca é composta por todas as cores da luz visível em aproximadamente as mesmas quantidades.
Essas cores diferentes têm comprimentos de onda diferentes, e isso afeta a forma como elas interagem com substâncias diferentes. A luz violeta e azul têm os comprimentos de onda mais curtos e a luz vermelha tem os mais longos.
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Como a luz é espalhada?
A atmosfera da Terra é composta por muitas moléculas de ar diferentes. A luz solar pode ser redirecionada pelas moléculas de ar e isso é conhecido como 'espalhamento'.
O tamanho dessas moléculas é muito menor do que os comprimentos de onda da luz visível. O tipo de espalhamento que ocorre é conhecido como espalhamento de Rayleigh, em homenagem a Lord Rayleigh (John William Strutt) que o descobriu.
Esse tipo de espalhamento aumenta à medida que o comprimento de onda da luz diminui, de modo que a luz azul é mais espalhada do que a vermelha pelas minúsculas moléculas de ar em nossa atmosfera.
O céu durante o dia
Ao meio-dia, quando o Sol está acima, ele parece branco. Isso ocorre porque a luz viaja uma distância menor através da atmosfera para chegar até nós; é muito pouco espalhado, até mesmo a luz azul.
Durante o dia, o céu parece azul porque é a luz azul que mais se espalha. Ele é redirecionado para muitas direções diferentes em todo o céu, enquanto os outros comprimentos de onda não são tão espalhados.
Na realidade, a luz violeta tem um comprimento de onda mais curto em comparação com a luz azul e, portanto, é mais espalhada - então por que o céu não é violeta?
É porque nossos olhos são realmente mais sensíveis à detecção de luz azul, e mais da luz do sol que entra na atmosfera da Terra é azul em vez de violeta.
Pequenas moléculas de ar na atmosfera da Terra espalham a luz do sol durante o dia para nos dar um céu de cor azul
Por que o céu fica vermelho durante o nascer e o pôr do sol?
Durante o nascer ou pôr do sol, o céu parece mudar de cor.
Quando o Sol está baixo no céu, a luz tem que viajar uma distância maior através da atmosfera da Terra, então não vemos a luz azul porque ela se espalha.
Em vez disso, vemos a luz vermelha e laranja que viaja em nossa direção, uma vez que essa luz não foi muito espalhada. Conseqüentemente, o Sol e o céu parecem mais vermelhos ao amanhecer e ao anoitecer.
Céus em outros planetas
Outros planetas não têm uma atmosfera exatamente como a nossa, então seus céus seriam diferentes.
A atmosfera de Marte é muito mais fina do que a da Terra - menos de um por cento. A baixa densidade das moléculas de ar significa que a dispersão de Rayleigh, que faz com que nossos céus fiquem azuis na Terra, tem um efeito muito pequeno em Marte.
Podemos esperar que tenha um céu de cor azul muito fraco, mas devido à névoa de poeira que permanece suspensa no ar, o céu diurno em Marte parece mais amarelo. Isso ocorre porque as partículas de poeira maiores absorvem a luz azul de comprimento de onda curto e espalham as cores restantes para dar um tom caramelo ao céu marciano.
No entanto, durante o nascer e o pôr do sol em Marte, a luz do sol viaja por uma distância maior através de sua atmosfera e é semelhante à espessura da atmosfera na Terra. Como tal, a luz azul se espalha em todas as direções e os comprimentos de onda mais longos da luz não se espalham muito - fornecendo um brilho azul para o céu ao redor do Sol nas horas ao amanhecer e anoitecer.
Spirit captura um pôr do sol em Marte. O céu marciano costuma ter uma cor amarela caramelo durante o dia e fica mais azul perto do Sol durante o nascer e o pôr do sol (NASA / JPL / Texas A & M / Cornell)
Se você estivesse na Lua, o céu não pareceria ter nenhuma cor, exceto preto.
A atmosfera da Lua é tão fina que virtualmente não tem. Quando o ar é muito rarefeito para que as moléculas de gás colidam umas com as outras, chamamos isso de 'exosfera'.
Por causa da falta de atmosfera, a luz do sol não é espalhada, então, seja durante o dia ou à noite na Lua, o céu parece preto.
O astronauta John W. Young, comandante da missão de pouso lunar da Apollo 16, salta da superfície lunar ao saudar a bandeira dos Estados Unidos no local de pouso de Descartes durante a primeira atividade extraveicular da Apollo 16 (NASA)
Por que o oceano é azul?
Portanto, o céu da Terra não é azul porque reflete a cor dos mares e oceanos. Mas o que torna o mar azul - ele reflete o azul do céu?
Não é o céu que faz o mar aberto parecer azul. É mais uma vez devido a como diferentes comprimentos de onda de luz interagem com diferentes substâncias.
As moléculas de água são boas para absorver comprimentos de onda mais longos da luz, então, quando a luz do sol atinge a água, os vermelhos e laranjas são absorvidos.
A luz azul de comprimento de onda mais curto é absorvida muito pouco e grande parte dela é refletida de volta aos nossos olhos. É possível ver tons de verde e às vezes outras cores na água, mas isso é devido à luz do sol refletindo em outras partículas ou sedimentos dentro dela.
Este artigo foi escrito por um astrônomo do Observatório Real de Greenwich
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