Γιατί ο ουρανός είναι μπλε; Μια αναλυτική επιστημονική εξήγηση

Ο ουρανός εμφανίζεται μπλε κατά τη διάρκεια της ημέρας λόγω της σκέδασης του φωτός από την ατμόσφαιρα της Γης. Η εξήγηση αυτού του φαινομένου βασίζεται στην αλληλεπίδραση του ηλιακού φωτός με τα μόρια του αέρα, σύμφωνα με τη θεωρία σκέδασης Rayleigh.

Το φως και η σύστασή του: Το ηλιακό φως είναι λευκό, αλλά στην πραγματικότητα αποτελείται από ένα φάσμα διαφορετικών χρωμάτων. Κυμαίνονται από το ιώδες και το μπλε έως το κόκκινο. Κάθε χρώμα αντιστοιχεί σε ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος:

Το μπλε φως έχει μικρότερο μήκος κύματος (450-495 nm).

Το κόκκινο φως έχει μεγαλύτερο μήκος κύματος (620-750 nm).

Το φως διαδίδεται μέσω της ατμόσφαιρας και αλληλεπιδρά με τα μόρια του αέρα (κυρίως άζωτο και οξυγόνο). Σύμφωνα με τη σκέδαση Rayleigh, η ένταση της σκέδασης είναι αντιστρόφως ανάλογη προς το τέταρτο του μήκους κύματος. Αυτό σημαίνει ότι το μπλε φως (με μικρότερο μήκος κύματος) διασκορπίζεται πολύ περισσότερο από το κόκκινο φως.

Γιατί δεν βλέπουμε μωβ ουρανό;

Αν και το ιώδες φως σκεδάζεται ακόμη περισσότερο από το μπλε, η ανθρώπινη όραση είναι λιγότερο ευαίσθητη σε αυτό το χρώμα. Επιπλέον, η ανώτερη ατμόσφαιρα απορροφά μεγάλο μέρος του ιώδους φωτός. Έτσι, ο ουρανός εμφανίζεται κυρίως μπλε.

Τι συμβαίνει κατά την ανατολή και τη δύση του ηλίου;

Όταν ο ήλιος βρίσκεται χαμηλά στον ορίζοντα, το φως του πρέπει να διανύσει μεγαλύτερη απόσταση μέσα στην ατμόσφαιρα. Το μεγαλύτερο μέρος του μπλε και ιώδους φωτός διασκορπίζεται ή απορροφάτε, αφήνοντας τα μεγαλύτερα μήκη κύματος (κόκκινο, πορτοκαλί) να κυριαρχούν, δίνοντας τα εντυπωσιακά χρώματα της ανατολής και της δύσης.

Ο ρόλος της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και των σωματιδίων: Η παρουσία σωματιδίων σκόνης, καπνού ή σταγονιδίων νερού μπορεί να αλλάξει το χρώμα του ουρανού.

Για παράδειγμα: Σε μολυσμένες περιοχές, ο ουρανός μπορεί να φαίνεται πιο γκρι ή υπόλευκος. Μετά από ηφαιστειακές εκρήξεις, σωματίδια στην ανώτερη ατμόσφαιρα μπορούν να δημιουργήσουν έντονα κόκκινα ή πορτοκαλί ηλιοβασιλέματα.