¿Por qué la puesta de sol es roja? Impresionante pregunta. Para comprender mejor que debe tener una comprensión básica de cómo se comporta la luz en el aire, la composición de la atmósfera, el color de la luz, las longitudes de onda y la dispersión de Rayleigh, y aquí está toda la información que necesita para comprender esas cosas.
La atmósfera de la Tierra es uno de los principales factores para determinar de qué color es una puesta de sol. La atmósfera está compuesta principalmente de gases con algunas moléculas añadidas. Dado que rodea completamente la Tierra, afecta lo que se ve en todas las direcciones. Los gases más comunes en nuestra atmósfera son nitrógeno (78%) y oxígeno (21%). El porcentaje individual restante está compuesto de gases traza, como el argón, el vapor de agua y muchas partículas sólidas pequeñas, como el polvo, el hollín y las cenizas, el polen y la sal de los océanos. Puede haber más agua en el aire después de una tormenta, o cerca del océano. Los volcanes pueden depositar grandes cantidades de partículas de polvo en la atmósfera. La contaminación puede agregar diferentes gases o polvo y hollín.
A continuación, debe observar las ondas de luz y el color de la luz. La luz es una energía que viaja en ondas. La luz es una onda de vibración de campos eléctricos y magnéticos y es parte del espectro electromagnético. Las ondas electromagnéticas viajan a través del espacio a la velocidad de la luz (299,792 km / seg). La energía de la radiación depende de su longitud de onda y frecuencia. Una longitud de onda es la distancia entre las cimas de las olas. La frecuencia es el número de ondas que pasan por cada segundo. Cuanto más larga es la longitud de onda de la luz, menor es la frecuencia y menos energía contiene. La luz visible es la parte del espectro electromagnético que nuestros ojos pueden ver. La luz de una bombilla o el sol puede verse blanca, pero en realidad es una combinación de muchos colores. La luz se puede dividir en sus diferentes colores con un prisma. Un arco iris es un efecto de prisma natural. Los colores del espectro se mezclan entre sí. Los colores tienen diferentes longitudes de onda, frecuencias y energías. Violet tiene la longitud de onda más corta, lo que significa que tiene la frecuencia y energía más altas. El rojo tiene la longitud de onda más larga y la frecuencia y energía más bajas.
Para poner todo junto, tenemos que mirar la acción de la luz en el aire de nuestro planeta. La luz se mueve en línea recta hasta que se interfiere (molécula de gas, polvo o cualquier otra cosa). Lo que le sucede a esa luz depende de la longitud de onda de la luz y del tamaño de la partícula. Las partículas de polvo y las gotas de agua son mucho más grandes que la longitud de onda de la luz visible, por lo que rebota en diferentes direcciones. La luz reflejada parece blanca porque todavía contiene los mismos colores, pero las moléculas de gas son más pequeñas que la longitud de onda de la luz visible. Cuando la luz se topa con ellos, actúa de manera diferente. Después de que la luz golpea una molécula de gas, parte de ella puede ser absorbida. Más tarde, la molécula irradia la luz en una dirección diferente. El color que se irradia es el mismo color que se absorbió. Los diferentes colores de la luz se ven afectados de manera diferente. Todos los colores se pueden absorber, pero las frecuencias más altas (azules) se absorben con mayor frecuencia que las frecuencias más bajas (rojos). Este proceso se llama dispersión de Rayleigh.
Larga historia corta, la respuesta a "¿por qué la puesta de sol es roja?" Es: Al atardecer, la luz debe viajar más lejos a través de la atmósfera antes de que llegue a ti, por lo que se refleja y dispersa más y el sol parece más tenue. El color del sol en sí parece cambiar, primero a naranja y luego a rojo porque aún más de los azules y verdes de longitud de onda corta ahora están dispersos y solo quedan las longitudes de onda más largas (rojos, naranjas).
Hemos escrito muchos artículos sobre la puesta de sol para la revista Space. Aquí hay un artículo sobre el amanecer y el atardecer, y aquí hay algunas fotos del atardecer.
Si desea obtener más información sobre el Sol, consulte la Guía de exploración del sistema solar de la NASA en el Sol, y aquí hay un enlace a la página principal de la misión SOHO, que tiene las últimas imágenes del Sol.
También hemos grabado un episodio de Astronomy Cast sobre el Sol. Escucha aquí, Episodio 30: El sol, manchas y todo.
Referencia:
Lugar espacial de la NASA