Gran pregunta
¿Por qué el cielo es azul pero el espacio es negro?
El cielo se ve azul porque la atmósfera de la Tierra dispersa la luz azul del Sol mucho más que los demás colores y la reparte por todo el cielo. El espacio se ve negro porque allí casi no hay aire que disperse la luz, así que, salvo las estrellas y otras fuentes de luz, no hay nada que se ilumine.
Azul repartido por todo el cielo
La luz del Sol parece blanca, pero en realidad lleva todos los colores del arcoíris, y cada uno viaja como una onda de distinta longitud. Cuando la luz del Sol entra en la atmósfera de la Tierra, choca con moléculas diminutas de nitrógeno y de oxígeno, y ese choque manda parte de la luz en direcciones al azar, un efecto llamado dispersión. Las longitudes de onda más cortas, sobre todo el azul y el violeta, se dispersan en esas moléculas pequeñas mucho más fácilmente que las largas, como el rojo y el naranja; el primero en explicarlo bien fue el físico lord Rayleigh, y por eso se habla de dispersión de Rayleigh. Nuestros ojos son más sensibles al azul que al violeta, así que la luz dispersa que nos llega desde todas las direcciones del cielo se ve del azul de siempre, y no violeta.
Sin aire no hay dispersión
El espacio es casi un vacío total, es decir, casi no contiene moléculas de gas, sobre todo una vez que dejas atrás la fina atmósfera de la Tierra. Sin moléculas en las que rebotar, no hay nada que disperse la luz del Sol en direcciones al azar como hace la atmósfera de la Tierra, así que esa luz simplemente viaja en línea recta hasta que choca con algo sólido, como un planeta, una luna o una nave espacial. Justo por eso los astronautas, incluso a plena luz del Sol, ven a su alrededor un cielo completamente negro cuando están fuera de la atmósfera, con el Sol, la Luna, los planetas y las estrellas como pequeños puntos de luz muy nítidos sobre la oscuridad.
Por qué los atardeceres se ponen rojos y naranjas
El mismo efecto de dispersión que vuelve azul el cielo de día explica también por qué los atardeceres y los amaneceres suelen brillar en rojo y naranja. Cuando el Sol está bajo, cerca del horizonte, su luz tiene que atravesar un tramo de atmósfera mucho más largo y más grueso para llegar a tus ojos que a mediodía, con el Sol en lo alto. En ese camino más largo, casi toda la luz azul se dispersa hacia otras direcciones antes de poder llegarte directamente, y quedan sobre todo los colores de onda más larga, los rojos, naranjas y rosas, que siguen recto hasta tus ojos. Por eso también el cielo puede verse especialmente encendido después de una erupción volcánica o en un día con mucho polvo, cuando esas partículas diminutas de más dispersan aún más luz.
Pruébalo tú
Echa unas gotas de leche en un vaso de agua y, en una habitación a oscuras, ilumínalo de lado con una linterna. El agua con leche debería verse un poco azulada desde el lado, pero el haz de la linterna se ve más naranja o rojizo cuando miras directamente a través de él, igual que los colores del cielo y del atardecer.
Preguntas que hacen los niños
¿Por qué desde el espacio el cielo se ve negro en vez de azul?
Desde el espacio el cielo se ve negro porque allí arriba casi no hay aire que disperse la luz del Sol y la reparta por el cielo como hace la atmósfera de la Tierra. Sin moléculas de aire en las que rebotar, el espacio se queda oscuro salvo por las estrellas, los planetas y otras fuentes de luz directa.
¿Qué es la dispersión de Rayleigh?
La dispersión de Rayleigh es el efecto por el que las moléculas diminutas de gas de la atmósfera dispersan mucho más las longitudes de onda cortas, como el azul, que las largas, como el rojo. Es la razón principal de que el cielo de día se vea azul y no blanco o incoloro.
¿Por qué el cielo es naranja o rojo al atardecer?
Al atardecer, la luz del Sol atraviesa un tramo de atmósfera mucho más largo para llegar a tus ojos, así que casi toda la luz azul se dispersa antes de llegar. Queda sobre todo luz roja, naranja y rosa, que sí te alcanza directamente.