¿Sabes por qué el cielo es azul?

Esta incógnita junto con “¿Por qué la Luna me sigue?” son preguntas casi obligadas que alguna vez nos hicimos cuando éramos niños y recién estábamos experimentando y conociendo el mundo, probablemente para el caso de muchos, ahora es una de las frases que han escuchado de sus hijos o sobrinos. En su momento, posiblemente a muchos de nosotros nos dijeron que tenía algo que ver con el color del mar o, simplemente, se evadió la pregunta, sin embargo, esto no es tan difícil de contestar.

Para responderla tenemos que pensar en tres factores indispensables para que este hecho ocurra:

  • La luz del Sol
  • La atmósfera de la Tierra
  • Nuestros ojos

En primera instancia tenemos que reconocer que la luz que emite el Sol, a pesar de que se percibe por nuestros ojos como blanca, está compuesta en realidad por todos los colores del arcoíris, esto lo podemos comprobar cuando hacemos pasar la luz blanca a través de un prisma:

 

Figura 1.0 Descomposición de la luz blanca

 

A su vez, cada color de la luz se propaga en forma de ondas las cuales tienen una longitud diferente. De esta manera, tenemos que imaginar que cuando viaja la luz blanca, en realidad viajan todas las ondas de los colores de la luz visible: rojo, naranja, amarillo, verde, azul y violeta.  Aunque en el espacio las ondas de los diferentes colores viajan a una velocidad igual, por lo cual no se pueden distinguir y solo se observa luz blanca, cuando ésta impacta con un medio, como el prisma, o, en nuestro caso, la atmosfera terrestre, las ondas que componen la luz se dispersara dependiendo de su longitud; para los colores rojo, naranaja, amarillo y verde la longitud de onda es mayor que en el caso de los colores azul y violeta (véase figura 2.0).

Figura 2.0 Longitud de onda de los colores.

De esta manera, cuando la luz del Sol alcanza nuestra atmósfera se encuentra con todos los gases y partículas que la componen, lo que propicia que las ondas de la luz se dispersen; la mayoría de los colores con longitud de onda más larga (rojo, naranja, amarillo y verde) atraviesan casi directamente la atmósfera, mientras que los colores con longitud de onda corta (azul y violeta) se dispersan preferentemente por las moléculas atmosféricas en todas las direcciones, de tal modo que la luz azul se esparce ampliamente en el cielo el cual se observa de este color, esto es un fenómeno conocido como la dispersión de Rayleigh.

En este punto es importante distinguir algo, si la dispersión de la luz depende de la longitud de onda; a menor longitud de onda, mayor dispersión, por qué el cielo no es violeta si la longitud de este color es menor que la del azul.

Aquí es en donde entra el tercer factor, nuestros ojos, los cuales captan los colores a través de un tipo de células especializadas denominadas «conos«, estos tienen unas moléculas capaces de detectar el color rojo, verde, azul y las diferentes tonalidades que se generan tras la activación a la par de tales moléculas. De esta manera, el color violeta no se puede detectar directamente por nuestros ojos y las ondas de este color son recibidas de una manera muy débil por los pigmentos que detectan el color azul.

De tal forma que cuando estamos viendo al cielo, en mayor medida se encuentra la dispersión de la luz azul y violeta (véase figura 3.0), sin embargo, los conos que son sensible al color azul se activan detectando mayormente este color  y, por su parte, se anula la sensibilidad al color violeta, por lo cual, el cielo es azul a nuestros ojos la mayor parte del tiempo.

 

Figura 3.0 Esquema simplificado de la dispersión de las ondas de los colores violeta y azul.
Comparte ciencia, comparte conocimiento.