¿Por qué el cielo es azul? Suele ser una de las preguntas más habituales de uno de los elementos más presentes de la naturaleza. Es una duda curiosa considerando que el cielo tiene multitudes de colores dependiendo de una serie de condiciones como el clima o la hora.
Sí, el cielo es azul durante parte del día, pero muy por la mañana puede ser un azul muy claro, naranja y rojo durante el atardecer y gris oscuro durante la noche. El tono azul, incluso, es distinto en diferentes puntos del planeta y no solo tiene relación con la ubicación sino con la altura o fenómenos meteorológicos.
Pero la pregunta permanece: ¿por qué el cielo es azul? Sobre todo si tomamos en cuenta que el sol, quien provee de luz al planeta, es de un color amarillo claro que te deja ciego si lo miras directamente. Pero todo esto tiene una explicación científica simple.
¿Por qué el cielo es azul? Todo tiene que ver con las ondas y la atmósfera
El cielo es azul porque la atmósfera dispersa de manera eficiente luz con longitud de onda corta, como la azul, según la dispersión de Rayleigh.
Para responder la pregunta primero tenemos que recordar cómo está compuesta la atmósfera que rodea al planeta Tierra. Esta es una mezcla de:
- 78% nitrógeno
- 21% oxígeno
- 1% argón y vapor de agua
Además, hay suspensión partículas de polvo, cristales de hielo, trazas mínimas de otros gases. También tenemos que tomar en consideración una cosa más: la densidad de la atmósfera cambia dependiendo de la altura. Y como explicábamos antes: eso afecta el color del cielo.
Los rayos de luz, en el espacio, en total vacío, viajan en linea recta, pero una vez que entran a la atmósfera de la Tierra se encuentran con estos elementos, haciendo que el comportamiento cambie.
La forma en que se modifica su comportamiento, dependerá —de forma simple y sencilla— de dos cosas: la longitud de onda de la luz y los elementos con los que se encuentra.
La luz del Sol, de hecho, es una onda electromagnética con diferentes longitudes, algunas de las cuales podemos ver, correspondientes al rojo, naranja, amarillo, verde, azul y violeta.
Entonces, si las partículas de polvo y/o gotas de agua son de tamaño considerablemente mayor que la longitud de onda de la luz, harán de espejos y reflejarán la luz en diferentes direcciones, pero sin cambiarle el color.
Pero si las moléculas suspendidas en la atmósfera son más pequeñas que la longitud de onda de los fotones de la luz, estas la absorben y la vuelven a emitir en diferentes direcciones debido a la polarización eléctrica de las partículas.
Ese proceso se le conoce como dispersión. Las partículas en la atmósfera son especialmente eficientes al dispersar luz con longitud de onda corta, es decir, la que visualizamos en color azul.
Es por eso, que el cielo tal y como lo vemos durante el día es de color azul. Este proceso fue explicado por primera vez por John William Strutt, tercer barón de Rayleigh, en 1871 y por eso se la conoce como la dispersión de Rayleigh.
¿Entonces por qué el cielo es rojo y no azul al atardecer?
La dispersión de Rayleigh también explica el motivo pro el cual el cielo es rojo y no azul durante el atardecer. Esto se debe a que, a medida que el Sol se encuentra más cerca del horizonte y la superficie de la Tierra, la atmósfera es más densa.
Es por eso que los rayos que llegan hasta nuestros ojos ya están empobrecidos de fotones de longitud de onda corta, correspondiente al color azul. Pero las ondas restantes, aquellas que sí llegan hasta nosotros, corresponden a longitud más larga y menos dispersada.
Y esta es, en definitiva, la explicación por la cual tenemos atardeceres tan bonitos y un espectacular cielo azul.
