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Por que o céu é azul?

Por| Editado por Patricia Gnipper | 14 de Outubro de 2022 às 20h45

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Imagem: Chris Barbalis/Unsplash
Imagem: Chris Barbalis/Unsplash

O céu noturno rende admiração com a Lua e suas fases, além de muitas estrelas e, eventualmente, planetas brilhando em meio à escuridão. Mas o céu diurno também tira o fôlego de muitos, em especial quando está limpo e com cores intensas. Mas por que o céu é azul? Saiba que nós não enxergamos o céu azul por mero acaso: o tom azulado que vemos nele em dias limpos tem explicação científica — e ela está na física.

Como foi demonstrado por Isaac Newton em seu experimento com um prisma de vidro, a luz branca na verdade é formada por todas as outras cores, e a luz do Sol não foge a essa regra.

Quando a luz solar entra na atmosfera terrestre, ela passa a interagir com as partículas que compõem a atmosfera e começa a ser dispersada. O que acontece é que cada cor interage com as partículas do ar de uma forma, e a luz azul é favorecida nesse processo aqui na Terra.

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O Espalhamento Rayleigh

A dispersão da luz pelas partículas presentes na atmosfera depende de dois fatores: o tamanho das partículas e do comprimento da onda de luz. Cores cujo comprimento de onda são da mesma ordem de tamanho que as partículas são espalhadas quando as atingem. Esse fenômeno físico é conhecido como Espalhamento Rayleigh, nomeado em homenagem a quem o descobriu: o matemático inglês Lord Rayleigh.

Como as moléculas que compõem o ar são principalmente as de nitrogênio e oxigênio, as cores que são dispersadas são principalmente o azul e o violeta.

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Então por que não vemos o céu violeta?

Se o violeta também entra na faixa de comprimento de onda que atende ao Espalhamento Rayleigh, por que ainda assim vemos um céu azul? Nesse ponto, um pouco de biologia entra na equação.

O Sol não emite luz em todos os comprimentos de onda com a mesma intensidade, sendo que o azul está mais presente que o violeta. E nossos olhos evoluíram de forma a serem mais sensíveis ao azul, justamente por ser uma cor com alta presença na luz solar — a seleção natural favoreceu que a espécie humana pudesse enxergar essa luz, como uma vantagem evolutiva.

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Vemos o céu azul, portanto, por conta do espalhamento dessa cor na atmosfera e pela forma com que nossos olhos evoluíram para nos adaptarmos a esse ambiente!

E por que o céu fica avermelhado no pôr do Sol?

Como já citamos, a luz do Sol abriga todas as cores e, durante o dia, se propaga em linha reta, com o azul saindo "vitorioso" após a interação com a atmosfera, deixando o céu azulado durante a maior parte do dia.

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Porém, nos momentos do nascer e do pôr do Sol, a posição da Terra em relação à estrela fica mais distante e, por isso, a luz solar acaba percorrendo um caminho mais longo para chegar aqui. Nesse caminho mais longo, o azul acaba se dispersando, sendo que a luz vermelha "dura" mais tempo. Por isso, o céu fica avermelhado quando o Sol se põe!