Una delle domande più intriganti che seguono la maggior parte delle persone fin dalla giovane età è: Perché il cielo è azzurro?Questo dubbio diventa ancora più interessante quando apprendiamo che l'universo è oscuroe anche quando vediamo che, al crepuscolo, il colore visualizzato nel cielo cambia in una tonalità rossastra.Ma perché succede questo?
Bene, per rispondere a tutte queste domande, dobbiamo prima capire la composizione dei colori e della luce. I colori che vediamo sono fatti di onde. Ogni colore ha una lunghezza d'onda diversa. Questa lunghezza è la distanza tra una cresta e l'altra, cioè tra le parti più alte dell'onda. Maggiore è la lunghezza d'onda, minore è la sua energia di radiazione e viceversa.
La lunghezza d'onda è la distanza da un picco all'altro di un'onda elettromagnetica.
La luce del sole che vediamo nel cielo sembra bianca,ma in realtà questo colore bianco è formato dall'unione di tutti i colori dell'arcobaleno. Questo può essere visto nella figura sottostante, dove la luce bianca passa attraverso un prisma e si scompone nei seguenti colori: rosso, arancione, giallo, verde, blu, indaco e viola.
Decomposizione della luce solare bianca quando passa attraverso un prisma
Lo spettro della luce visibile qui sotto ci mostra che il rosso è il colore con la lunghezza d'onda più lunga. Blu, indaco e viola hanno le lunghezze d'onda più corte.
Spettro della luce visibile e rispettive lunghezze d'onda
Quando la luce bianca del Sole colpisce l'atmosfera terrestre, entra in contatto con il molecole e atomovoi donare. Tra queste molecole molto piccole vi è principalmente il gas ossigeno (O2) e azoto (N2). Queste particelle riflettono o propagano i colori che compongono la luce solare in direzioni diverse.
Ma la luce si diffonde di più quando passa attraverso particelle con un diametro pari a un decimo della lunghezza d'onda (colore) della luce. Poiché i toni del blu hanno le lunghezze d'onda più corte, sono più compatibili con il piccole particelle che compongono l'aria rispetto alle lunghezze d'onda di rosso, arancione, giallo e verde.
Pertanto, le molecole nell'atmosfera diffondono il blu in una quantità maggiore rispetto ad altri colori, diffondendo il blu in tutte le direzioni nell'atmosfera. È questo colore riflesso che raggiunge i nostri occhi sulla superficie terrestre, quindi guardiamo il cielo blu.
Gli astronauti che vedono il nostro cielo fuori dalla Terra vedono anche il colore riflesso dalle molecole nell'atmosfera, cioè vedono anche il cielo blu della Terra.
Il colore del cielo è blu perché questo è il colore più disperso dalle particelle nell'atmosfera.
Ma nello spazio non c'è atmosfera, diciamo che c'è il vuoto. Poiché non c'è atmosfera, i raggi del sole non sono dispersi e lo spazio è buio. Questo ci mostra che il colore del cielo dipende dalle particelle presenti nell'atmosfera. Poiché le atmosfere degli altri pianeti non sono le stesse della nostra, le loro particelle hanno dimensioni e forme diverse e quindi diffondono colori diversi. Questo spiega perché il cielo sugli altri pianeti è di un colore diverso dal nostro.
I pianeti del Sistema Solare hanno cieli con colori diversi a causa della costituzione delle loro atmosfere.
Anche qui sulla Terra questo evento può essere visualizzato. Nella figura seguente, ad esempio, abbiamo un'immagine del cielo sul Monte Everest, la montagna più alta della terra. Vedi che il cielo è di un blu più scuro. Perché succede? Perché la densità dell'aria è molto piccola e ci sono poche molecole per diffondere il blu. Per questo motivo il colore del cielo è più scuro.
Il cielo in cima all'Everest è più scuro del solito
Tuttavia, rimane una domanda: Perché il cielo è rosso al tramonto?
Quando il sole sta tramontando, la luce attraversa una quantità molto maggiore di atmosfera prima di raggiungere i nostri occhi. I colori con lunghezze d'onda più lunghe, come il rosso e l'arancione, sono gli ultimi a diffondersi, essendo visibili anche dopo aver attraversato questa maggiore quantità di atmosfera. La luce blu, che è stata dispersa quasi interamente in questo modo, poiché l'atmosfera funge da filtro, praticamente non raggiunge i nostri occhi. Si può invece visualizzare la luce rossa, che non viene dispersa ma trasmessa.
Inoltre, le particelle di polvere e fumo che sono più grandi delle particelle d'aria sono più compatibili con le lunghezze d'onda rosse. Pertanto, queste particelle diffondono il rosso più del blu. Il risultato sono viste meravigliose, come il tramonto mostrato di seguito:
Tramonto sulla spiaggia con cielo rossiccio
di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica
