Il cielo è azzurro: vero o falso?

 

Mentre nello spazio il cielo è nero, sul nostro pianeta lo vediamo di un un bell’azzurro in una giornata soleggiata, grigio in una mattinata nuvolosa e arancione o rosso all’alba e al tramonto. Percepiamo colori diversi, ma qual è quello ‘giusto’? Il cielo ha tanti colori o ne ha solo uno?

Per rispondere a questa domanda attraversiamo lo spazio, giungiamo al Sole e cerchiamo di capire come funzionano le radiazioni che emette. Circa il 90% dell’energia che perviene sulla Terra proviene da questa grande stella luminosa ed è trasportata da radiazioni o fotoni che viaggiano nel vuoto alla velocità della luce.

Di queste solo una parte giunge effettivamente fino al nostro pianeta, poiché esso è circondato dall’atmosfera: un insieme di gas, polveri e molecole d'acqua che lo proteggono e lo riscaldano. Le particelle atmosferiche interagiscono con le radiazioni solari e quindi con la luce assorbendola, riflettendola oppure disperdendola in ogni direzione e influenzando la quantità di energia che arriva fino a noi.

Ogni radiazione ha una lunghezza d’onda inversamente proporzionale all’energia che trasporta: più è corta, più è energetica. Ad esempio i raggi ultravioletti, quelli da cui gli esperti raccomandano di proteggerci, sono onde corte e possono causare tumori alla pelle, alle cellule o al DNA perché ricche di energia.

Le tipologie di onde elettromagnetiche sono rappresentate nello spettro elettromagnetico, diviso per lunghezza e frequenza d’onda: si va dalle onde radio ai raggi gamma passando per l’infrarosso, i raggi ultravioletti e i raggi X. Una piccola porzione di spettro elettromagnetico è costituito dalla radiazione che l’occhio umano percepisce sotto forma di differenti colori e che per questo si chiama visibile.

Il visibile ha una lunghezza d’onda tra i 390 e 760 nanometri e per ogni valore intermedio in questo range corrisponde un colore. Così, fra 390 e 450 nanometri vediamo il violetto, fra 450 e 475 l’indaco e via dicendo fino ad arrivare all’estremità opposta dell’intervallo del visibile, in cui si trova il rosso .

La mattina il cielo è azzurro perchè di giorno il tipo di radiazione che arriva al pianeta ha una lunghezza d’onda corta: il sole è alto nell’orizzonte e la dispersione della luce ad opera delle particelle atmosferiche riguarda soprattutto le onde corrispondenti al celeste, che infatti è il colore prevalentemente percepito.

All’alba e al tramonto la luce dispersa si sposta verso lunghezze d’onda maggiori poiché il Sole è più basso e le radiazioni arrivano alla Terra in modo obliquo, dopo aver percorso più strada attraverso l’atmosfera e quindi più particelle. Le onde a lunghezza d’onda più corta vengono filtrate con la prevalenza dei colori corrispondenti alle onde lunghe, ossia l’arancione e il rosso.

In conclusione, è nello spazio che si vede il ‘vero’ colore del cielo: il nero. Qui non c’è un’atmosfera, il sole appare bianco e non giallo, la luce proveniente da esso non viene filtrata da alcuna particella e tutto è immerso nel buio.