El cielo es el pan de cada día de nuestros ojos. ¿Qué hay detrás de sus tonalidades?

Propiedades físicas detrás de los frescos colores del cielo. En algún momento u otro todos nos hemos encontrado sobre nuestras espaldas, contemplando maravillados el espacio con un fondo azul por encima de nosotros y contemplar incluso las formas en las nubes y sus diferentes colores. Sin embargo, los colores cambiantes del cielo,  de azul añil y oro al rojo fuego, no sólo son espectáculos hermosos sino también es algo fascinante científicamente. Nuestra exploración de la física detrás del color del cielo nos llevará desde las propiedades de los rayos de la luz, a las variaciones de puesta de sol única causa por la posición de las nubes. Como hemos aprendido en las clase de ciencias,  la luz viaja en ondas de diferente longitud y frecuencia. Estas ondas de luz con una longitud de onda grande (como el rojo, naranja y amarillo) tienen una frecuencia baja, mientras que las ondas con una longitud de onda corta (como el azul y violeta) tienen una alta frecuencia. Cuando la luz viaja por el espacio exterior, contiene todas las longitudes de onda diferentes de luz y se desplaza en línea recta. Pero todo esto cambia cuando la luz de los rayos chocan con la atmósfera de la Tierra.

Las ondas de luz se encuentran con objetos relativamente grandes como pequeñas gotas de agua o partículas de polvo, que rebotan en varias direcciones. Las partículas de gas, sin embargo, no son tan grandes como la longitud de onda de la luz visible y absorber parte de los rayos de luz antes de liberarlos. Debido a la forma en que se absorbe el color se originan los diferentes matices y la forma en que estas longitudes de onda se dan de nuevo también es diferente. Los colores de alta frecuencia como el azul son absorbidos y después irradiados como colores de baja frecuencia, que principalmente pasan directamente a través de la atmósfera. Esto significa que las ondas de luz azul y violeta son arrojados por todo el lugar y a cada momento, creando así increíbles cielos azules que son nuestro «pan de cada día». Este fenómeno se llama «dispersión de Raleigh« y también ocurre en las piedras preciosas y cristales, como se muestra en la imagen a continuación. Mientras tanto, las ondas del espectro de color rojo y amarillo continuan a través de la atmósfera tranquilamente por lo que el sol y los rayos directos del sol suelen tener siempre un color amarillento.

Cuando el sol «cae» en el cielo al atardecer, las ondas de luz tienen que viajar demás a través de la atmósfera. Como resultado, casi toda la luz azul y violeta se dispersan fuera, haciendo que el sol no sólo aparezca más rojo sino también menos intenso. A pesar de lo que muchos piensan los tonos rojos no tienen nada que ver con la cantidad de contaminación en el aire o con algún tipo de nubosidad en especial.

De hecho, la neblina y el smog hacen que los colores de la puesta del sol sean menos brillantes y claros, sólo eso.  El aire limpio y claro nos permiten apreciar  mejores puestas de sol, pero en nada se puede asociar el color rojizo con la contaminación o no del aire. Las nubes que se encuentran en lo alto de la atmósfera, como los cirros y altocúmulos en niveles medios, suelen recurrir tonos brillantes de color naranja y oro, originando puestas de sol impresionantes. Estas nubes están tan elevadas que atrapan los rayos de luz que no han pasado a través de la niebla más cercana, el polvo y el smog a nivel del suelo y por lo cual no pierde la mayor parte de su color. Cuando las nubes más bajas en la atmósfera producen colores vivos, es una buena indicación de que la atmósfera más baja es pura (como el aire sobre el océano, en los desiertos y en los trópicos). Acá algunas fotografías que muestran lo que acá he descrito: