Perché il cielo è azzurro se invece lo spazio è nero? Perché il colore del cielo all’alba e al tramonto è invece tendente all’arancione?
Ogni giorno vediamo il cielo e vediamo che è azzurro, a volte può essere solcato dalle scie chimiche ma è sempre azzurro. Lo abbiamo visto così tante volte che ormai non ci chiediamo più il motivo di tale colorazione e diamo la cosa come per scontata. Ma c’è un motivo se il cielo è azzurro durante il giorno, nero di notte e arancione al tramonto.
La luce del Sole è bianca
Il Sole non è giallo come ci appare, in realtà la luce che emette è tendente al bianco, che è il colore risultante dall’unione di tutti gli altri. La luce che parte dal Sole è composta quindi da onde di diversa lunghezza che viaggiano insieme.
Dato che viaggiano insieme noi vediamo una luce bianca che è il risultato dell’unione delle diverse onde. Nonostante abbiano diversa lunghezza d’onda quella che giunge al nostro occhio è la somma di esse,
Se separassimo le diverse onde che compongono la luce solare noteremmo che ogni onde è contraddistinta da un colore diverso.
Le onde blu, per esempio, hanno una minore lunghezza d’onda ma una maggiore frequenza rispetto a quelle rosse.
Perché il cielo è azzurro?
Partendo dal fatto che la luce del sole è bianca bisogna ora capire come mai noi vediamo il cielo azzurro e non nero come è lo spazio.
La Terra ha un atmosfera costituita prevalentemente da azoto e ossigeno. Se non ci fosse l’atmosfera noi vedremmo il cielo nero e il sole bianco come avviene nello spazio.
Quando i raggi del Sole arrivano in prossimità dell’atmosfera si scontrano con le particelle dell’aria rimbalzando su di esse. Le onde con una frequenza più corta, come quelle blu e viola, rimbalzano più volte tra le particelle che compongono l’atmosfera. In questo modo si disperdono e riempiono il nostro cielo facendogli assumere la classica colorazione azzurra.
Perché il sole è giallo?
In realtà anche le altre onde, passando attraverso l’aria, rimbalzano tra le particelle ma, avendo una lunghezza d’onda maggiore, riescono a filtrare meglio. Il risultato è che noi vediamo queste onde combinate insieme, per questo motivo vediamo il sole giallo.
Perché al tramonto il cielo è arancione?
Quindi abbiamo capito perché il cielo è azzurro ma come mai all’alba e al tramonto assume colorazioni diverse?
Per capire come mai il cielo diventa arancione al tramonto bisogna considerare che quando il Sole è basso sull’orizzonte i suoi raggi devono percorrere una distanza più lunga per giungere a terra. Distanza più lunga significa strato di atmosfera più spesso.
Avendo più atmosfera da percorrere aumentano anche le probabilità che i raggi solari rimbalzino sulle particelle di azoto e ossigeno. Quindi sia le onde blu che quelle verdi rimbalzano fino a disperdersi nell’atmosfera mentre le onde tendenti al rosso rimbalzano un po’ di meno e non si disperdono del tutto e riescono a rimanere visibili tra le particelle di aria e ad arrivare fino a noi.
Perché il cielo di notte è buio?
Quindi abbiamo capito perché cielo di giorno è azzurro e all’alba e al tramonto è arancione, ora non ci resta che capire come mai il cielo di notte è buio.
Sembra semplice capire come mai il cielo di notte è scuro: non c’è il Sole che splende e riempie l’atmosfera con i suoi raggi.
E invece no!
Il cielo di notte è buio perché l’universo è in espansione.
Molto tempo fa si credeva che l’universo fosse infinito ed eterno con le stelle distribuite in maniera uniforme. Se così fosse lo spazio non sarebbe buio e nero, ma bianco, pieno della luce delle stelle.
Questo è esattamente in contenuto del paradosso di Olbers:
“come è possibile che il cielo notturno sia buio nonostante l’infinità di stelle presenti nell’universo?”
Il primo a intuire questo aspetto fu lo scrittore Edgar Allan Poe. Lo statunitense mise in discussione il fatto che l’universo fosse infinito. Sosteneva che le radiazioni luminose delle stelle più lontane non sono ancora giunte a noi, per questo non le vediamo di notte osservando il cielo normalmente.
La luce ha una velocità limitata e guardare il cielo stellato significa guardare il passato come si guarda una partita in differita.
Dopo quasi un secolo da queste affermazioni l’astronomo Edwin Hubble spiegò la questione in maniera scientifica e più precisa. Hubble ha dimostrato che l’universo si sta espandendo e che non è infinito.
Eliminando il presupposto che l’universo è infinito e immutabile si elimina anche il paradosso.
Ci sono stelle che non vediamo perché sono troppo lontane e la loro luce ancora non è potuta giungere a noi. Inoltre più velocemente si allontanano tali stelle dal nostro punto di vista più flebile e tendente al rosso sarà la luce che noi vedremo emessa da esse.
Ecco perché il cielo di notte e buio e lo spazio è nero.