Por que o céu é azul?

Afinal, por que o céu é azul? O céu é azul principalmente por causa do fenômeno da dispersão, em que os raios de luz solar, quando interagem com partículas e átomos na atmosfera, são dispersos em todas as suas componentes. Como o comprimento de onda da luz azul é muito curto, ela acaba sendo a mais espalhada pela atmosfera, assim enxergamos o céu azul.

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Resumo sobre o céu

• O céu é azul principalmente por causa do fenômeno da dispersão, mas outros fenômenos como a refração e reflexão da luz também têm seus papéis nesse processo.
• O céu fica vermelho, laranja ou amarelo ao entadecer por causa da interação da luz com a atmosfera quando o Sol está próximo ao horizonte.
• Dependendo da atmosfera do planeta, o céu pode apresentar cores distintas.

Você sabe por que o céu é azul?

O céu é azul principalmente devido ao fenômeno da dispersão. Os raios de luz oriundos do Sol atingem a atmosfera terrestre e sofrem o fenômeno da refração, no qual temos a mudança de velocidade de propagação dos raios de luz devido à mudança de meio. Após isso, eles colidem com os átomos e partículas suspensas na atmosfera e sofrem o fenômeno da dispersão, no qual a luz branca é decomposta em todas as suas componentes (vermelha, laranja, amarela, verde, azul, anil e violeta), de acordo com suas frequências e comprimentos de onda, de forma similar à dispersão da luz branca quando atravessa um prisma, como descrito na imagem abaixo.

Como a componente azul da luz apresenta comprimento de onda com a mesma ordem de grandeza das partículas suspensas na atmosfera, ela acaba sendo a mais espalhada. Em seguida, parte desses raios de luz sofrem o fenômeno da reflexão, no qual serão refletidos pelos átomos e partículas até alcançar nossa visão, levando-nos a ver um céu azul.

Por que o céu fica vermelho ou laranja ao entardecer?

À medida que o Sol se põe, a coloração azulada no céu é transformada em uma coloração avermelhada, alaranjada e até amarelada. Isso acontece devido à proximidade do Sol com o horizonte, fazendo com que os feixes de luz precisem atravessar uma espessa camada da atmosfera da Terra. Nesse momento, a componente azul da luz se dispersa de tal modo que não é observada. Em contrapartida, as componentes amarela, laranja e vermelha da luz não se dispersam tanto e acabam atingindo as nuvens e partículas suspensas na atmosfera, refletindo-se até nossa visão. 

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Como é o céu dos outros planetas?

O céu dos outros planetas geralmente exibem cores diferentes do céu do planeta Terra, devido às características de sua atmosfera. Abaixo descrevemos como é o céu dos planetas do Sistema Solar.

• Céu do planeta Mercúrio: a atmosfera de Mercúrio é composta majoritariamente de oxigênio, sódio, hidrogênio e hélio, e é praticamente inexistente, conferindo ao planeta um céu escuro, com estrelas e o Sol visíveis praticamente o tempo todo.
• Céu do planeta Vênus: a atmosfera de Vênus é composta majoritariamente de gases de efeito estufa como o dióxido de carbono (CO₂), gerando alta densidade e calor nela, conferindo ao planeta um céu frequentemente nublado.
• Céu do planeta Marte: a atmosfera de Marte é composta majoritariamente de dióxido de carbono (CO₂) e uma superfície avermelhada, conferindo ao planeta um céu vermelho-escarlate ao longo do dia e um céu rosa-azulado (azul próximo ao Sol e rosa nas demais áreas) ao nascer e pôr do Sol.
• Céu dos planetas Júpiter, Saturno, Urano e Netuno: as atmosferas de Júpiter, Saturno, Urano e Netuno são compostas majoritariamente de hidrogênio e hélio, e não possuem superfície sólida como na Terra. Em razão disso, não seria possível pousar e observar os seus céus.  

Curiosidades sobre o céu

Existem diversas curiosidades sobre o céu. Pensando nisso, selecionamos algumas delas:

• Antes do GPS e dos instrumentos astronômicos, a navegação nos mares era feita através da orientação das estrelas e constelações no céu.
• Em alguns locais é possível observar no céu o reflexo da Terra na Lua.
• A teoria da relatividade geral de Albert Einstein foi comprovada graças a um eclipse solar total no ano de 1919.
• No céu acontecem diversos fenômenos, como o arco-íris, halo solar, pilares de luz, aurora boreal, aurora austral, eclipse solar, eclipse lunar e muitos outros.
• Através das observações do céu foi possível desenvolver os calendários.
• Através das observações do céu foi possível mapear as estrelas em cartas celestes, indicando suas posições no céu.
• Através das observações do céu foi possível desenvolver os modelos planetários, a lei da gravitação universal e leis de Kepler.

Crédito de imagem

^[1] Lucassiqueira / Shutterstock

Fontes

GONÇALVES, Aurélio Filho; TOSCANO, Carlos. Física e realidade: Física Térmica e Óptica (vol. 2). Editora Scipione, 2001.

HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos da Física: Ótica e Física Moderna. 8. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2009.

NUSSENZVEIG, Herch Moysés. Curso de física básica: Ótica, Relatividade, Física Quântica (vol. 4). Editora Blucher, 2015.