Por que o céu é azul?

Ao contrário da crença popular, o céu não é azul por refletir os mares e oceanos. Ao invés disso, existe um complexo e fascinante efeito óptico cheio de detalhes envolvendo a composição química da atmosfera e processos físicos da energia eletromagnética do sol.

Davi Moura Davi Moura 25 Maio 2019 - 13:22 UTC
A energia eletromagnética viaja pelo espaço sem a necessidade de um meio para se propagar.

Em dias de céu claro, é comum que apreciemos o céu azul matinal. Mas que processo ocorrem no céu para que o azul se destaque ao longo do dia? A resposta é uma combinação de uma parte da energia eletromagnética proveniente do sol e um processo conhecido como dispersão da luz. Para entender porque o céu é azul, primeiro precisamos entender um pouco sobre a luz. Embora a luz do sol pareça branca, ela é composta de um espectro de muitas cores diferentes, como podemos ver quando estão espalhadas em um arco-íris (a composição dessas cores é o branco).

Podemos pensar na luz como sendo uma onda de energia, e cores diferentes têm um comprimento de onda diferente. Numa extremidade do espectro está a luz vermelha, que tem o comprimento de onda mais longo e, no outro, as luzes azul e violeta, que têm um comprimento de onda muito mais curto.

Quando a luz do sol atinge a atmosfera da Terra, ela é dispersa pelas minúsculas moléculas de gás (principalmente nitrogênio e oxigênio) no ar. Como essas moléculas são muito menores que o comprimento de onda da luz visível, a quantidade de dispersão depende do comprimento de onda. Este efeito é chamado espalhamento Rayleigh (em homenagem a Lord Rayleigh que descobriu este efeito).

Comprimentos de onda mais curtos (violeta e azul) são mais intensamente espalhados, então mais luz azul é espalhada em direção aos nossos olhos do que as outras cores. Você pode se perguntar porque o céu não parece violeta, já que a luz violeta se espalha mais fortemente do que o azul. Isso ocorre porque não há tanto violeta na luz do sol, e nossos olhos são muito mais sensíveis ao azul.

A luz azul que dá ao céu a sua cor é suficientemente brilhante para fazer desaparecer todas as estrelas que vemos à noite, uma vez que a luz que emitem é muito mais fraca.

Por que o céu é alaranjado no fim da tarde?

O mesmo processo de espalhamento que torna o céu azul também o torna alaranjado no fim da tarde. Ao nascer e pôr do sol o sol está muito baixo no céu, o que significa que a luz do sol que vemos percorreu uma atmosfera muito mais espessa. Como a luz azul é espalhada mais fortemente pela atmosfera, ela tende a desviada em outras direções antes que chegue até nós. Isso significa que há relativamente mais luz amarela e vermelha para nós vermos.

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