Curiosidades explicadas pela ciência
Por que o céu fica vermelho no pôr do sol
Em poucas palavras
A luz do Sol é uma mistura de cores. Quando o Sol está baixo, essa luz percorre um trecho muito maior da atmosfera até chegar a você, e as cores de comprimento de onda curto, como o azul, são espalhadas para longe da linha de visão. As cores de comprimento de onda longo, como o laranja e o vermelho, passam com mais facilidade e dominam o que você vê.
Status do conhecimento: Consolidado
Fato ou mecanismo bem estabelecido, confirmado por observação e experimento repetidos.
O mecanismo central, o espalhamento da luz pela atmosfera ao longo de um caminho longo, é bem estabelecido. A intensidade e a cor exatas de cada pôr do sol dependem de poeira, fumaça, umidade e nuvens, e variam de um dia para outro.
Aprofundamento científico
O mesmo espalhamento que deixa o céu azul
As moléculas de ar espalham a luz em todas as direções, e esse espalhamento é muito mais eficiente para a luz azul do que para a vermelha. Esse processo, chamado espalhamento de Rayleigh, é o que torna o céu azul ao meio-dia: a luz azul espalhada chega aos seus olhos vindo de todos os lados do céu. Isso é bem estabelecido.
No fim da tarde o processo é o mesmo. O que muda é a geometria. Você deixa de olhar para a luz espalhada de lado e passa a olhar quase diretamente para o Sol, e o que importa agora é o que sobrou do feixe direto depois da viagem.
Um caminho mais longo pela atmosfera
Com o Sol alto, a luz atravessa a camada de ar na vertical, que é o trajeto mais curto possível. Com o Sol perto do horizonte, a luz entra na atmosfera em ângulo bem inclinado e percorre uma distância muito maior em ar relativamente denso, perto da superfície.
Ao longo desse trajeto, o azul e o violeta vão sendo retirados do feixe direto, porque são espalhados para outras direções. O que continua na linha reta entre o Sol e você é uma luz cada vez mais pobre em azul, portanto amarelada, depois alaranjada e, em casos extremos, avermelhada. Isso também é bem estabelecido.
Por que alguns poentes são mais intensos que outros
Partículas maiores que as moléculas de ar, como poeira, fumaça, sal marinho e gotículas de poluição ou de erupções vulcânicas, também espalham e absorvem luz. Em geral, elas podem tornar o poente mais vermelho e escuro, e a cor muda conforme o tipo e a quantidade de partículas no ar do dia.
As nuvens funcionam como telas. Nuvens médias e altas, iluminadas por baixo pela luz já avermelhada, refletem essa cor e fazem o céu inteiro parecer em chamas. Se houver uma camada espessa de nuvens baixas na direção do Sol, ela bloqueia a luz e o poente simplesmente não acontece da forma esperada.
Por isso não existe uma receita exata para o poente perfeito. O princípio físico é o mesmo todos os dias, mas a composição do ar muda.
O azul do crepúsculo
Depois que o Sol se põe, o céu na direção oposta costuma ficar azul-escuro ou roxo-azulado por algum tempo. Uma parte dessa cor vem de a luz que ainda ilumina camadas altas da atmosfera ser espalhada de volta para você. Além disso, o ozônio da atmosfera absorve parte da luz vermelha e amarela, o que reforça o tom azulado. A contribuição do ozônio para o azul do crepúsculo é reconhecida na literatura de ótica atmosférica.
Diagrama
- Sol perto do horizonteA luz entra na atmosfera em ângulo inclinado.
- Trajeto longo no arO feixe percorre muito mais atmosfera do que ao meio-dia.
- Azul é espalhado para foraComprimentos de onda curtos saem da linha reta entre o Sol e você.
- Sobram laranja e vermelhoA luz direta chega mais pobre em azul.
- Nuvens e partículas refletemO céu ao redor ganha tons rosados e alaranjados.
O céu avermelhado é consequência do caminho longo da luz, não de uma mudança no Sol.
Tabelas e comparações
| Aspecto | Sol alto | Sol no horizonte |
|---|---|---|
| Caminho da luz na atmosfera | Curto | Muito mais longo |
| Luz azul no feixe direto | Pouco removida | Muito removida |
| Cor aparente do Sol | Branco-amarelada | Alaranjada a avermelhada |
| Cor do céu predominante | Azul | Laranja, rosa e vermelho perto do Sol |
Exemplos do cotidiano
- O Sol, que ao meio-dia é branco-amarelado, fica alaranjado ou avermelhado quando está encostando no horizonte.
- Em dias de queimadas ou muita poeira em suspensão, o Sol aparece com um vermelho mais fechado mesmo bem acima do horizonte.
- A Lua cheia que acabou de nascer costuma parecer alaranjada, pelo mesmo motivo: a luz dela atravessa muito ar até chegar a você.
- Nuvens altas e finas ficam rosadas ou alaranjadas minutos depois que o Sol já sumiu para quem está no chão.
Conceitos relacionados
- Espalhamento de Rayleigh
- Espalhamento da luz por partículas muito menores que o seu comprimento de onda, como as moléculas do ar. Ele é muito mais intenso para o azul do que para o vermelho.
- Comprimento de onda
- Distância entre duas cristas consecutivas de uma onda. Na luz visível, o azul tem comprimento de onda menor e o vermelho, maior.
- Massa de ar óptica
- Medida de quanta atmosfera a luz atravessa até chegar a um ponto. Ela é mínima com o Sol a pino e cresce bastante com o Sol perto do horizonte.
- Aerossol
- Partícula sólida ou líquida muito pequena suspensa no ar, como fumaça, poeira ou gotículas. Os aerossóis alteram a cor e o brilho do céu.
Curiosidades
- O violeta é espalhado ainda mais que o azul, mas o céu não parece violeta porque a luz do Sol tem menos violeta e nossos olhos são menos sensíveis a ele.
- A atmosfera é a mesma de dia e de noite. O que muda no poente é só o trajeto da luz até você.
- Em outros planetas com atmosfera, a cor do céu e do poente depende da composição do gás e das partículas, e pode ser bem diferente da que vemos na Terra.
Em resumo
- A luz do Sol baixo atravessa muito mais atmosfera.
- Nesse trajeto o azul é espalhado para fora do feixe direto.
- Laranja e vermelho sobram e dominam o que chega aos olhos.
- Poeira, fumaça e nuvens mudam a intensidade e a cor de cada poente.
Fontes
- Portal institucional da NASA, materiais sobre atmosfera e luz — NASA, Institucional
- Sunset — Encyclopaedia Britannica, Enciclopédia
- Colour and Light in Nature — David K. Lynch e William Livingston, 2001, Livro
- Light and Color in the Outdoors — Marcel Minnaert, 1993, Livro
Como escolhemos e revisamos fontes: critérios de fontes e revisão científica.
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