¿Por qué el cielo es azul?

Los gases, las partículas y las gotitas de agua contenidas en la atmósfera terrestre dispersan la luz solar. La luz azul se dispersa más que otros colores, por lo que el cielo suele ser azul.

En el siguiente texto, veremos el color del cielo y responderemos en detalle por qué el cielo es azul y no, por ejemplo, morado, y por qué el cielo es rojo al atardecer.

Probablemente todos al menos una vez pensaron en la pregunta: “¿Por qué el cielo es azul?”. Para comprender completamente esto y responder a la pregunta, es necesario explicar cómo funciona la luz solar y cómo reacciona cuando encuentra partículas en la atmósfera a lo largo de su camino.

La luz del sol (más precisamente, las ondas electromagnéticas), que es blanca para el ojo humano, es en realidad una mezcla de todos los colores del arcoíris. Podemos observar esto cuando llueve y aparece un arcoíris en el cielo. Esto se debe a que las moléculas de agua y las gotas en el aire actúan como pequeños prismas y dividen el haz de luz, es decir, ondas electromagnéticas separadas.

Las ondas electromagnéticas tienen diferentes longitudes de onda, por lo que cuando un rayo de luz se encuentra con un prisma, la luz se divide en ondas individuales (colores). Las longitudes de onda más largas tienen la frecuencia más baja y las longitudes de onda más cortas tienen la frecuencia más alta.

Esto no se refleja en esta animación, pero las ondas electromagnéticas en realidad no son del mismo tamaño. De las longitudes de onda visibles para nosotros, la luz roja es la más grande con unos 750 nanómetros, mientras que la azul y la violeta tienen unos 400 nanómetros. A modo de comparación, el diámetro de un cabello humano es de unos 50.000 nanómetros.

La magnitud de las ondas electromagnéticas es importante aquí porque la luz solar que ingresa a la atmósfera es dispersada (esparcida en diferentes direcciones) por moléculas en la atmósfera como el nitrógeno y el oxígeno. Todas las longitudes de onda son dispersadas por las moléculas de aire, pero las longitudes de onda cortas son las que más se dispersan, es decir, azul y morado. Esto se debe a que las moléculas de aire son mucho más pequeñas que una longitud de onda, y cuanto más corta es la longitud de onda, más se dispersa.

Esto se ha descrito como dispersión de Rayleigh, en la que las ondas violetas en el borde de la luz visible se dispersan con mucha más fuerza que las rojas.

Entonces, ¿por qué el cielo no es morado?

Si la luz violeta se dispersa aún más en la atmósfera que la azul, ¿por qué el cielo es azul y no violeta? Esto se debe a que los receptores de nuestros ojos son más sensibles al azul que al violeta. Además, la mayoría de las ondas azules quedan atrapadas en la atmósfera superior.

La posición del sol y el color del cielo.

El color del cielo que ven nuestros ojos depende de la posición del sol. Durante el día, cuando miramos en cualquier punto del cielo, vemos luz azul reflejada por las moléculas de aire en la atmósfera, y dado que las ondas azules se reflejan con mucha más frecuencia que otras, vemos un cielo azul. Más cerca del horizonte, el cielo comienza a tornarse azul claro o blanco, esto se debe a que al mirar al horizonte, la capa de aire por donde debe pasar la luz azul es más espesa que la que está encima de nosotros.

Cielo Rojo

El cielo rojo aparece después de la puesta del sol. Esto se debe a que cuanto más bajo está el sol en el cielo, más grande es la atmósfera por la que pasa la luz, y ya sabemos que las ondas rojas y amarillas no se dispersan en la atmósfera como las ondas azules. Esto significa que la luz roja viaja directamente, mientras que las ondas azules y violetas se dispersan en la atmósfera, dando como resultado un cielo rojo. El polen, la contaminación y el vapor de agua en el aire aumentan el efecto de cielo rojo.

Otros planetas

Dado que el color del cielo que vemos está relacionado con la atmósfera, esto significa que puede tener un color diferente en otros planetas. Las imágenes de Marte muestran que la puesta de sol puede adquirir un tinte azulado debido al polvo en el aire.

Por otro lado, la Luna no tiene atmósfera, por lo que allí no veremos cielos azules ni puestas de sol rojas. Pero nos dará una visión perfecta del espacio.