¿Por qué el cielo es azul?

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Photo credit: El show de Truman
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Cuando dejamos la infancia atrás, con frecuencia olvidamos el espíritu curioso que caracteriza a las niñas y niños. ¿Cuántas veces nos preguntamos el porqué del mundo que nos rodea? ¿Sabemos contestar incógnitas a priori tan básicas como la razón por la que la hierba es verde o por qué el cielo es azul?

Hay miles de preguntas sin respuesta, pero otras muchas sí la tienen. En este artículo vamos a desgranar una cuestión que todos damos por hecho cada mañana cuando nos asomamos por la ventana: ¿por qué el cielo es azul y no verde, amarillo o violeta? Te invitamos a sacar a relucir tu espíritu curioso y dejarte llevar por el asombroso fenómeno físico que hay detrás de esta pregunta.

¿Qué es el color azul?

Para responder a la pregunta de por qué el cielo es azul, primero debemos entender qué es el color.

Los colores no son otra cosa que longitudes de onda; o, más bien, es lo que nuestro cerebro interpreta cuando percibe una longitud de onda determinada a través de nuestros órganos de la visión, los ojos.

Carl Sagan dijo en Cosmos que "el color es a la luz lo que el tono al sonido". La luz, también como el sonido, es una onda; y esa onda se descompone en el espectro de luz visible, que posee distintas longitudes. Cada una de ellas se corresponden con los siete colores del arcoíris. Esto se puede apreciar de manera natural si dispersamos luz sobre un prisma (acuérdate de la portada del álbum The Dark Side of the Moon de Pink Floyd) o cuando se produce el propio fenómeno del arcoíris cuando llueve.

Photo credit: NASA/SpacePlace
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Cada longitud de onda se propaga generando una perturbación periódica; esta perturbación es distinta para cada uno de los colores. Pues bien, la longitud de onda del color azul es corta y está más comprimida que, por ejemplo, la del color naranja, que está más extendida como se puede ver en la imagen inferior. Esto es clave para entender lo que viene a continuación.

Photo credit: NASA/SpacePlace
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La luz del Sol tarda ocho minutos completos en llegar hasta nosotros, desde que se emite desde su superficie. (Esto significa que, si el Sol se apagara de pronto, tardaríamos ocho minutos en enterarnos). Al viajar, la luz atraviesa la atmósfera, que está compuesta de gases como el nitrógeno o el oxígeno. La clave es cómo esos gases interactúan con la luz que llega del Sol.

Photo credit: NASA/SpacePlace
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A mediodía, cuando el Sol está alto, la luz impacta en la atmósfera en ángulos casi verticales. Esto hace que el nitrógeno y el oxígeno tiendan a dispersar más fácilmente el espectro de luz con onda más corta y comprimida. ¿Recuerdas? Precisamente la que interpretamos como el color azul, y también la del color violeta. Estas ondas son dispersadas por los gases de la atmósfera, saturando el cielo de color azul (y no violeta, porque nuestros ojos perciben mejor el azul que el violeta).

Por eso vemos el cielo de color azul claro en un día despejado. Entonces, ¿por qué cuando amanece o atardece el cielo se ve en tonos anaranjados o rojizos?

¿Por qué el cielo es rojizo al atardecer o al amanecer?

Que el Sol se alce rojo no es porque "se ha vertido sangre esta noche" (Legolas dixit). Unas líneas más atrás explicábamos cómo el cielo aparece azul a pleno día, cuando los rayos del Sol impactan verticalmente, desde lo alto. Pero a medida que el Sol se va ‘escondiendo’ tras el horizonte, la luz llega a la atmósfera en un ángulo más y más paralelo con la Tierra. Es decir, la luz viaja una distancia mayor en la atmósfera para llegar hasta nosotros, con lo que mayor número de moléculas de nitrógeno y oxígeno dispersa la luz.

Photo credit: NASA/SpacePlace
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Así, al atardecer, igual que al amanecer, la atmósfera filtra más cantidad de onda cortas y tiende a dispersar las longitudes de onda más largas, como las que corresponden al color naranja.

En el color del cielo también entran en juego otros factores, como las partículas de polvo o la humedad. Por eso, ver el cielo de un color azul puro es una buena señal, porque indica que hay poca contaminación presente.

Sin atmósfera no habría color en el cielo, ni vida

La luz es una onda que viaja por el espacio en línea recta sin dispersarse, a no ser que algo se cruce en su camino. En este caso, es la atmósfera la que provoca que la luz se descomponga. Si no hubiera atmósfera, no seríamos capaces de ver ningún color, puesto que no habría gases que dispersen la luz (aunque, por otro lado, no estaríamos vivos, puesto que no podríamos respirar). Por esta razón, el cielo se ve negro desde la Luna o desde cualquier otro cuerpo celeste que carezca de atmósfera.

Sin atmósfera, tampoco habría nada que absorbiera la radiación nociva que proviene del Sol, como los rayos ultravioleta (UV) –recuerda ponerte siempre protector solar– y la radiación cósmica, así que la vida sobre la Tierra no sería viable. De hecho, como la luz visible es, es esencia, radiación electromagnética (que no resulta perjudicial porque no atraviesa nuestras células), podemos decir que el color verde, naranja o violeta son algo así como la radiación del wifi, pero con otras características.

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