e scientifica di un fenomeno naturale comune: la dispersione della luce.

Il fenomeno dei colori del cielo è uno di quegli argomenti affascinanti che possono risultare più complessi di quanto sembrino a prima vista. Infatti, il modo in cui percepiamo il cielo dipende da un’interessante interazione tra la luce solare e le particelle dell’atmosfera terrestre.

Durante il giorno, il cielo appare blu grazie al processo di diffusione, in cui le particelle dell’atmosfera disperdono la luce solare in modo tale da far prevalere la tonalità azzurra. Tuttavia, al tramonto o all’alba, quando la luce deve attraversare un’atmosfera più spessa, le lunghe lunghezze d’onda rosse prevalgono, conferendo al cielo sfumature rosate, arancioni e rosse.

Ma c’è di più: all’orizzonte, la quantità di particelle atmosferiche attraversate dalla luce solare è maggiore, il che porta il cielo a manifestare un colore azzurro più chiaro che tende al bianco, rendendo questa porzione del cielo particolarmente affascinante da osservare.

Ma come se la composizione dell’atmosfera influisce sui colori del cielo? Se cambiano le condizioni atmosferiche, cambiano anche i colori che vediamo sopra di noi? Scopriamo insieme l’affascinante risposta a queste domande.

Da dove proviene il colore blu del cielo?

Quando osserviamo il cielo sereno e vediamo il classico colore blu, ci chiediamo spesso come mai sia di quella tonalità. La risposta sta nella luce del Sole, che è composta da onde elettromagnetiche distribuite su tutto lo spettro di luce visibile, dal rosso all’ultravioletto.

Luce, dunque, prima di entrare nell’atmosfera, è definibile come luce bianca, contenente tutte le lunghezze d’onda dei diversi colori. Ma cosa succede quando questa luce attraversa l’atmosfera?

Le molecole presenti nell’aria, in particolare quelle di ossigeno e azoto, assorbono parte di queste onde elettromagnetiche e le trasformano in energia, facendo oscillare gli elettroni delle molecole stesse. Questo movimento degli elettroni produce, a sua volta, luce di colore blu. La luce blu così generata viene diffusa in modo omogeneo nell’atmosfera, regalandoci lo spettacolare colore del cielo.

Questo fenomeno fisico prende il nome di diffusione o scattering di Rayleigh e rappresenta la principale causa del colore del cielo, offrendoci uno dei più suggestivi spettacoli naturali. La luce del Sole che si diffonde attraverso l’atmosfera, reagendo con le molecole presenti, crea quindi il meraviglioso panorama del cielo azzurro che possiamo ammirare durante le giornate serene.

Qual è la spiegazione scientifica che giustifica il motivo per cui il colore del cielo non è viola?

Il colore violetto, in realtà, dovrebbe essere più diffuso nel cielo rispetto al blu. Perché, allora, non percepiamo il cielo come violetto? Le ragioni sono due: il nostro occhio è molto più sensibile al blu che al viola e, inoltre, la parte più esterna dell’atmosfera assorbe gran parte della radiazione viola, impedendoci di vederla.

Qual è il motivo per cui il colore del cielo appare più chiaro all’orizzonte?

Il fenomeno che stiamo osservando riguarda il cambiamento del colore del cielo in prossimità dell’orizzonte. Mentre guardando verso l’alto il cielo appare di un intenso azzurro, mano a mano che ci avviciniamo all’orizzonte il colore tende sempre più al bianco. Questo avviene a causa della diffusione della luce nell’atmosfera: nella parte più alta dell’aria, la luce del sole viene diffusa dal gas atmosferico in modo tale da dare al cielo il tipico colore blu. Tuttavia, man mano che ci avviciniamo al suolo, questo fenomeno di diffusione non avviene in modo così efficace, e la luce del sole si mescola con le particelle atmosferiche in modo tale da far apparire il cielo di un colore tendente al bianco-azzurro. Questo fa sì che guardando verso l’orizzonte, dove l’aria è più densa, si percepisca una sfumatura di bianco più evidente. Grazie a una serie di ripetute diffusioni, infatti, la luce che raggiunge il nostro punto di osservazione torna ad essere bianca. Questo spiega perché, guardando verso l’alto, vediamo un intenso azzurro, mentre verso l’orizzonte il colore del cielo tende al bianco-azzurro.

Il bellissimo colore del tramonto visto da una spiaggia deserta

Secondo tutti i ragionamenti che abbiamo fatto, il cielo dovrebbe essere blu durante tutto il giorno… eppure quando c’è l’alba o il tramonto il cielo si tinge di rosso. Per quale motivo?

Quando il Sole scende e si avvicina all’orizzonte, la luce deve attraversare una quantità maggiore di aria prima di giungere ai nostri occhi. Guardiamo l’immagine sottostante per capire. Si vede bene come nel primo caso, quando il Sole è alto nel cielo, le onde blu siano quelle che danno il colore al cielo, essendo le prime ad essere diffuse. Nel secondo caso (quello a destra) il Sole è invece basso e all’occhio dell’osservatore non arrivano le onde associate al blu (che vengono subito diffuse), ma invece quelle rosse, che per essere diffuse necessitano di una quantità molto maggiore di aria – come in questo caso.

Il cielo rosso al tramonto…

Il detto “bel tempo si spera” ha origini radicate nelle osservazioni scientifiche legate al colore del cielo e alle condizioni meteorologiche. Il rosso del cielo all’alba o al tramonto dipende principalmente dall’altezza del Sole rispetto all’orizzonte e dalla quantità di vapore acqueo presente nell’atmosfera.

In generale, se guardando verso ovest vediamo il cielo rosso al tramonto, significa che l’aria è secca e non ci sono perturbazioni imminenti in arrivo da ovest, la direzione da cui solitamente provengono le perturbazioni alle medie latitudini. Tuttavia, se al contrario il rosso si manifesta all’alba, potrebbe essere un segnale di bassa pressione in arrivo da ovest, indicando un possibile peggioramento delle condizioni meteorologiche. Ecco perché esiste anche il detto “rosso di mattina, la pioggia si avvicina”.

Questi proverbi, dunque, non sono soltanto frutto del folklore popolare, ma trovano fondamento anche in spiegazioni scientifiche legate alla fisica e alla meteorologia. Tuttavia, è importante sottolineare che le variazioni meteorologiche possono essere soggette a repentine e imprevedibili mutamenti, nonostante l’accuratezza di tali detti popolari.

I cieli degli altri pianeti nell’universo

Quando si tratta di esplorare altri pianeti, una delle prime curiosità che sorge è se il cielo su di essi sia blu come il nostro o se la sua colorazione sia diversa. La risposta a questa domanda è legata all’atmosfera del pianeta in questione.

La Luna, per esempio, non possiede un cielo colorato proprio perché manca di un’atmosfera che interagisca con la luce solare. Le particelle atmosferiche, infatti, sono necessarie per la dispersione della luce e la creazione di colori nel cielo.

Per quanto riguarda i pianeti come Marte e Venere, la colorazione del cielo dipende dalla composizione chimica dell’atmosfera. L’atmosfera marziana è sottile e composta principalmente da anidride carbonica, con abbondanti particelle di polvere, cosa che conferisce al cielo marziano una tonalità arancio-rossa.

In conclusione, il colore del cielo sui pianeti dipende dalla presenza e dalla composizione dell’atmosfera, il che può dar luogo a variazioni interessanti dal punto di vista scientifico e estetico.