Caros Leitores;
O que torna o céu azul?
Muitos ainda acreditam que o céu é azul por refletir mares e oceanos. Pelo contrário, existe um complexo e incrível processo óptico repleto de pormenores que envolvem a composição química da atmosfera terrestre bem como processos físicos da energia eletromagnética do Sol.
A quantidade de dispersão depende do comprimento de onda.
Nos dias de céu limpo, é muito habitual
apreciarmos o céu azul. Mas afinal, que processo ou processos se desenrolam no
firmamento para que seja a cor azul que assume o destaque durante o dia aos
nossos olhos? Tudo se resume à conjugação de uma parte da energia
eletromagnética oriunda do Sol e a um processo designado de dispersão da luz.
Para percebermos porque o céu é azul, em primeiro lugar precisamos de saber um
pouco mais sobre a luz. Embora a luz solar nos pareça branca, ela é
composta por um espectro de várias cores diferentes, tal como, a título de
exemplo, podemos observar aquando a sua disposição num arco-íris (o conjunto
destas cores é o branco).
A luz pode ser entendida como uma onda de energia, sendo que cores
diferentes possuem comprimento de onda diferente. Numa ponta do espectro
encontramos a luz vermelha, que apresenta o comprimento de onda mais longo e,
na outra, as luzes azul e violeta, que possuem um comprimento de onda bastante
mais curto.
No momento em que a luz do astro-rei alcança a atmosfera terrestre, ela
dispersa-se por meio de moléculas de gás minúsculas no ar (principalmente
nitrogênio e oxigênio). Devido a essas moléculas serem muito menores
que o comprimento de onda da luz visível, a quantidade de dispersão depende do
comprimento de onda. Este efeito denomina-se de Dispersão de Rayleigh (nome
conferido em homenagem a Lord Rayleigh que descobriu esta ocorrência).
Comprimentos de onda mais curtos (violeta e azul) dispersam-se de forma
mais intensa, daí que maior quantidade de luz azul se espalha em direção ao nosso
campo de visão em relação às outras cores. Mas então, porque o céu não é
violeta dado a luz violeta se dispersar ainda mais forte do que o azul? A
resposta é simples: não há tanto violeta presente na luz do Sol, e os nossos
olhos são bem mais sensíveis ao azul.
Porque o céu fica laranja ao
entardecer? Pelo mesmo processo que se torna azul.
Na verdade, existe também uma outra
dispersão que influencia este processo: a dispersão de Mie. Quando
olhamos para um ponto mais longínquo do Sol, o azul do céu aparenta ser mais
saturado. Isto acontece devido à dispersão de Mie, que não depende muito do
comprimento de onda, mas que se evidencia quando passa por gotas de água, a
título de exemplo, levando a uma dispersão em vários sentidos.
O que torna o céu laranja no pôr-do-sol?
O mesmo processo de dispersão que transforma o céu azul também o torna
alaranjado no momento do entardecer e pôr do sol. Tanto quando nasce
como quando se põe, o sol situa-se muito baixo no céu, significando isto que a
luz do Sol que visualizamos percorreu uma atmosfera muito mais espessa.
Como a luz azul se dispersa mais intensamente pela atmosfera, ela adquire
tendência para ser desviada noutra direções antes de chegar até nós. Isto é,
existe relativamente mais luz amarela e vermelha para nós observarmos.
Obrigado pela sua
visita e volte sempre!
Hélio
R.M. Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de
conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).
Membro
da Society for Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos
da NASA (National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space
Agency).
Participa do projeto S`Cool Ground Observation
(Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant
Energy System) administrado pela NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do
projeto The Globe Program / NASA Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação
Worldwide, que também tem o objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este
projeto é patrocinado pela NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado
pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of
State.
e-mail:
heliocabral@coseno.com.br
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