Filósofos antigos ficaram intrigados com a pergunta: "Por que o céu é azul?" Agora sabemos que tudo se resume a dispersão de Rayleigh

Filósofos antigos ficaram intrigados com a pergunta: "Por que o céu é azul?" Agora sabemos que tudo se resume a dispersão de Rayleigh. Crédito da imagem: Getty Images

Todo mundo adora um dia claro e ensolarado, mas você já olhou para cima e se perguntou exatamente por que o céu é azul? 

A resposta está na física de quando a luz solar passa pela atmosfera. Os raios de luz são espalhados em todas as direções quando atingem as moléculas de ar, e a luz na extremidade azul do espectro é espalhada mais forte do que outras cores.

No espaço sideral, acima da atmosfera da Terra, o céu parece preto mesmo à luz do sol. Esse é um dos fenômenos mais marcantes vivenciados pelos viajantes nos voos suborbitais da Blue Origin.

"Ver a cor azul passar por você e agora você está olhando para a escuridão, isso é fato", como disse William Shatner depois de seu voo, tentando transmitir a experiência pela qual acabou de passar. "A coloração do azul", acrescentou. 

Essa escuridão é bastante fácil de entender. A menos que você esteja olhando diretamente para o sol, não há razão para o céu estar iluminado. O verdadeiro enigma é por que ele está iluminado aqui na superfície do planeta, um mistério de longa data que não foi totalmente explicado até o final do século 19.

A chave está em um efeito conhecido como dispersão de Rayleigh, em homenagem ao seu descobridor Lord Rayleigh. Isso se refere à maneira como a luz reflete em pequenas partículas, até cerca de um décimo do comprimento de onda da própria luz, que inclui as moléculas que compõem a atmosfera da Terra.

Rayleigh mostrou que comprimentos de onda mais longos, correspondentes à extremidade vermelha do espectro, não são espalhadas tão fortemente quanto comprimentos de onda curtos, como azul e violeta. Dessas duas cores, é o azul que domina, em parte porque nossos olhos são mais sensíveis a ele, e também porque o sol emite menos luz violeta para começar.

O céu nem sempre é azul. Quando o sol está baixo no céu, ao nascer ou pôr do sol, pode assumir uma tonalidade vermelha. Isso é explicado pela mesma física, dispersão de Rayleigh, como o azul do céu em outros momentos.

Quando olhamos para o sol ao pôr do sol, vemos a luz que viajou mais pela atmosfera do que quando o sol está alto no céu. Assim, a maioria dos comprimentos de onda mais curtos foram espalhados, e nós apenas vemos o que restou.

Pores do sol como este parecem vermelhos porque a luz do sol viajou mais pela atmosfera e a maioria dos comprimentos de onda mais curtos (azuis e violetas) foram espalhados. Crédito da imagem: Martin Harvey via Getty Images

RECURSOS ADICIONAIS

• NASA, "Por que o céu é azul?", acesso em agosto de 2022.
• Richard Luscombe, "William Shatner em lágrimas após voo espacial histórico: 'Estou tão cheio de emoção'", The Guardian, outubro de 2021
• C.R.Nave, "Rayleigh Scattering" Georgia State University, acesso em agosto de 2022. 
• MET Office, "Por que o céu é azul?", acesso em agosto de 2022. 
• MET Office, "Por que o pôr do sol é vermelho?", acesso em agosto de 2022. 
• Royal Museums Greenwich, "O que torna o céu azul?", acesso em agosto de 2022.

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Referência:

MAY, Andrew; DUTFIELD, Scott. Why is the sky blue? Space, Nova York, 25, ago. 2022. References. Disponível em: <https://www.space.com/why-is-the-sky-blue>. Acesso em: 25, ago. 2022.

Marcello Franciolle F T I P E
Founder - Gaia Ciência

Marcello é fundador da Gaia Ciência, que é um periódico científico que foi pensado para ser uma ferramenta para entender o universo e o mundo em que vivemos, com temas candentes e fascinantes sobre o Universo e Ciências da Terra para inspirar e encantar as pessoas. Ele é graduando em Administração pelo Centro Universitário N. Sra. do Patrocínio (CEUNSP) – frequentou a Universidade de Sorocaba (UNISO); graduação em Análise de Sistemas e onde participou do Encontro de Pesquisadores e Iniciação Científica (EPIC). Suas paixões são literatura, filosofia, poesia e claro ciência.