Cerul nu este doar albastru, iar o privire atentă asupra întunericul nopții dezvăluie motivul: ce spun oamenii de știință
Privește în sus într-o zi senină și însorită și vei vedea un cer albastru. Dar este aceasta culoarea adevărată a cerului? Sau este singura culoare a cerului?
Răspunsurile sunt puțin complicate, dar implică natura luminii, atomii și moleculele, dar și unele părți ciudate ale atmosferei Pământului.
Deci, primul lucru: când vedem un cer albastru într-o zi însorită, ce vedem? Vedem azot albastru sau oxigen albastru? Răspunsul simplu este nu. În schimb, lumina albastră pe care o vedem este lumina soarelui împrăștiată.
Soarele produce un spectru larg de lumină vizibilă, pe care o vedem ca fiind albă, dar include toate culorile curcubeului. Când lumina soarelui trece prin aer, atomii și moleculele din atmosferă împrăștie lumină albastră în toate direcțiile, mult mai mult decât lumina roșie. Aceasta se numește “împrăștiere Rayleigh” și are ca rezultat un Soare alb și cer albastru în zilele senine, conform oamenilor de știință.
La apus putem vedea acest efect amplificat, deoarece lumina soarelui trebuie să treacă prin mai mult aer pentru a ajunge la noi. Când Soarele este aproape de orizont, aproape toată lumina albastră este împrăștiată (sau absorbită de praf), așa că ajungem să vedem un Soare roșu cu culori mai albastre înconjurându-l.
Cerul nu e doar albastru
Dar dacă tot ceea ce vedem este lumina împrăștiată a soarelui, care este adevărata culoare a cerului? Poate că vom primi un răspuns noaptea. Dacă te uiți la cerul nopții, este evident că este întuneric, dar nu este perfect negru. Da, există stele, dar însuși cerul nopții strălucește. Aceasta nu este poluare luminoasă, ci atmosfera care strălucește în mod natural.
Într-o noapte întunecată fără lună în mediul rural, departe de luminile orașului, puteți vedea copacii și dealurile siluetate pe cer. Această strălucire, numită “strălucire a aerului”, este produsă de atomii și moleculele din atmosferă. În lumina vizibilă, oxigenul produce lumină verde și roșie, moleculele de hidroxil (OH) produc lumină roșie, iar sodiul produce un galben. Azotul, deși mult mai abundent în aer decât sodiul, nu contribuie prea mult la strălucirea aerului.
Culorile distincte ale strălucirii aerului sunt rezultatul atomilor și moleculelor care eliberează anumite cantități de energie (quanta) sub formă de lumină. De exemplu, la altitudini mari, lumina ultravioletă poate diviza moleculele de oxigen (O₂) în perechi de atomi de oxigen, iar atunci când acești atomi se recombină ulterior în molecule de oxigen, produc o lumină verde distinctă.
Deci cerul nu este albastru, cel puțin nu întotdeauna. Este și un cer de noapte care strălucește în întuneric, colorat într-un amestec de verde, galben și roșu. Culorile sale rezultă din lumina soarelui împrăștiată, oxigen și sodiu din stelele căzătoare.