Por que o céu é azul e o pôr do sol é vermelho

3 min de leitura

O céu parece azul durante o dia, enquanto o amanhecer e o pôr do sol frequentemente brilham em tons de vermelho e laranja. Esse fenômeno deve-se principalmente à forma como a luz solar interage com a atmosfera da Terra, um processo conhecido como espalhamento de Rayleigh [1].

O Céu Azul

A luz solar, que parece branca aos nossos olhos, é na verdade composta por todas as cores do arco-íris, cada uma com um comprimento de onda diferente [2]. A atmosfera da Terra contém minúsculas moléculas de gás, principalmente nitrogênio e oxigênio [1]. Quando a luz solar entra na atmosfera, essas moléculas minúsculas espalham a luz em todas as direções [2].

O espalhamento de Rayleigh determina que comprimentos de onda mais curtos de luz são espalhados de forma muito mais eficiente do que comprimentos de onda mais longos [1]. A luz azul e violeta possuem os comprimentos de onda mais curtos no espectro visível, o que significa que são espalhadas com muito mais intensidade pelas moléculas atmosféricas [3]. Como a luz azul é espalhada por todo o céu, ela faz com que o céu pareça azul aos nossos olhos www.nesdis.noaa.gov.

Embora a luz violeta tenha um comprimento de onda ainda menor que a azul e seja espalhada mais intensamente, nossos olhos são mais sensíveis à luz azul. Além disso, parte da luz violeta é absorvida na alta atmosfera, razão pela qual percebemos o céu como azul em vez de violeta [4].

Pores do Sol Vermelhos

No amanhecer e no pôr do sol, o sol está baixo no horizonte, o que significa que sua luz viaja através de uma espessura muito maior da atmosfera da Terra para chegar aos nossos olhos weather.metoffice.gov.uk. Ao longo desse caminho mais longo, quase toda a luz azul e violeta é espalhada para longe, sendo efetivamente filtrada www.nesdis.noaa.gov.

O que resta para viajar diretamente através da atmosfera até nossos olhos são as cores de comprimento de onda mais longo: vermelho, laranja e amarelo. Essas cores são espalhadas com muito menos eficiência e podem penetrar na camada atmosférica mais espessa de forma mais direta, resultando nos vermelhos e laranjas dramáticos vistos durante o amanhecer e o pôr do sol weather.metoffice.gov.uk www.nesdis.noaa.gov.

Impacto da Poluição e Poeira

A poluição do ar e a poeira podem alterar significativamente as cores do amanhecer e do pôr do sol [2, 7]. Partículas como poeira, fumaça e aerossóis provenientes da poluição são geralmente maiores do que as moléculas de gás na atmosfera limpa. Essas partículas maiores também espalham a luz e, se presentes em quantidades moderadas, podem intensificar o espalhamento da luz azul, levando a tons de vermelho e laranja ainda mais vívidos [2]. No entanto, quantidades excessivas de partículas grandes ou muito numerosas podem espalhar todos os comprimentos de onda de luz indiscriminadamente, fazendo com que o céu pareça nublado ou opaco [2].

Céus em Outros Mundos

Planetas sem uma atmosfera substancial, como a Lua, têm um céu preto mesmo durante o dia porque não há moléculas para espalhar a luz solar [8]. Em Marte, o céu é tipicamente cor de caramelo, marrom-amarelado ou laranja-avermelhado, devido à poeira fina onipresente em sua atmosfera rarefeita [8]. Esta poeira marciana, rica em óxidos de ferro, absorve a luz azul e espalha a luz vermelha e amarela de forma mais eficaz. Curiosamente, o amanhecer e o pôr do sol marcianos podem parecer azulados ao redor do sol porque a poeira espalha a luz azul para a frente, em direção ao observador, quando o sol está baixo no horizonte [8].