FÍSICA Y QUÍMICA

¿Por qué el cielo es azul?

Fuente: Nick Casale/Unsplash

Si alguna vez te has preguntado por qué el cielo es azul, estás de suerte, pues hoy trataremos de explicar por qué vemos el cielo de color azul. Seguro que también te has dado cuenta de que al amanecer y al atardecer, su tonalidad cambia, adquiriendo tonalidades más rojizas o rosadas, si quieres saber por qué, sigue leyendo.

Como siempre, antes de nada debemos saber algo más sobre la luz y la atmósfera terrestre, pues ambas están involucradas en el color del cielo. La atmósfera está compuesta principalmente por gases, entre los cuales se encuentran el oxígeno, en un 21%, el dióxido de carbono, en un 0,03% y el nitrógeno, en un 78%. Pero en la atmósfera hay más partículas en suspensión, como por ejemplo, agua, polvo, cenizas, polen, etc.

La composición de la atmósfera puede variar en función de la localización y de las condiciones meteorológicas, pero por lo general es más densa en las partes inferiores, es decir, cerca de la superficie de la Tierra.

El cielo es azul por la dispersión de Rayleigh

Por su parte, la luz es un tipo de energía que se mueve a través de ondas. La luz es una ola de campos eléctricos y magnéticos vibrantes que forma parte de una gama más amplia de campos electromagnéticos vibratorios, que recibe el nombre de espectro electromagnético.

Fuente: Ant Rozetsky/Unsplash

La luz visible es la parte de dicho espectro electromagnético que nuestros ojos son capaces de ver y aunque la luz del sol o la de cualquier bombilla la veamos de color blanco, en realidad son una combinación de muchos colores, en concreto de todos los colores del arcoíris.

Los colores se mezclan continuamente unos con otros, sin embargo, cada uno tiene una longitud de onda, una frecuencia y una energía diferente a los demás. El color rojo tiene la longitud de onda más larga y la frecuencia y la energía más bajas, justo al contrario que el violeta, que tiene la longitud de onda más corta y la energía y la frecuencia más altas.

La luz viaja desde el Sol a través del espacio en línea recta, siempre que no exista nada que se interponga en su camino. A medida que la luz atraviesa la atmósfera de la tierra va chocando con las diferentes partículas que conforman la atmósfera.

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Si choca con partículas grandes, como pueden ser el polvo o las gotas de agua, la luz se refleja o rebota en diferentes direcciones, pero todos los colores son reflejados de la misma manera, por lo que la luz sigue siendo blanca. En cambio, cuando la luz choca contra moléculas de gas, que son más pequeñas que la longitud de onda de la luz visible, parte de esta luz puede ser absorbida.

El cielo no siempre es azul

La luz absorbida suele ser liberada o desprendida de la molécula que lo absorbió al cabo de un tiempo. El color liberado es el mismo color que se ha absorbido. Y en este caso, los colores de la luz se ven afectados de forma diferente ya que las frecuencias más altas (las azules) suelen absorberse con mayor facilidad que las frecuencias más bajas (los rojos). A este fenómeno se lo conoce como dispersión de Rayleigh, por el físico inglés, Lord John Rayleigh, quien describió este proceso por primera vez en 1870.

Por lo tanto, el cielo es azul por la dispersión de Rayleigh. Cuando la luz se mueve a través de la atmósfera, las longitudes de onda más largas pasan directamente, en cambio, la mayor parte de la luz cuya longitud de onda es más corta, como es el azul, se absorbe por las moléculas de gas. Posteriormente esta luz azul es liberada en diferentes direcciones y dispersada por todo el cielo.

Fuente: Jason Blackeye/Unsplash

Podríamos pensar que al ser el violeta el color con la frecuencia más alta, por la explicación que os hemos dado, deberíamos ver el cielo de color violeta. Lo que ocurre en este caso son varias cosas, por un lado que la luz solar contiene mucha más luz azul que violeta, y que además esta se suele quedar en las partes superiores de la atmósfera y por otro lado que el ojo humano es mucho más sensible a la luz azul que a la violeta.

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Seguramente habrás notado que el color azul del cielo, es ligeramente más pálido en el horizonte. Sino, seguro que ahora te fijas la próxima vez. Esto ocurre así porque en el horizonte, la atmósfera es mas gruesa y el espacio que tiene que atravesar la luz es mayor haciendo que el azul se difumine y lo veamos más claro.

Por otro lado, seguro que más de una vez te has quedado embobado mirando el cielo en un atardecer. El cielo se tiñe de tonos rojos y naranjas al atardecer pero… ¿Cómo puede ser? Cuando el Sol está cerca del horizonte tiene que atravesar una mayor distancia para llegar y atravesar la atmósfera terrestre. La luz de ondas cortas se difumina porque el espacio que tiene que atravesar es más grueso y finalmente sólo lo atraviesan los colores que tienen una longitud de onda más larga, como son el rojo, el naranja o el rosa.

Hasta aquí la explicación de por qué el cielo es azul, esperamos que ahora lo tengas un poco más claro. Si tienes cualquier duda nos encontrarás en los comentarios.

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