Os Céus da Terra São Violetas, Nós Apenas os Vemos Como Azuis

Crédito: Pixelbay usuário LalalaB. (CC0 Domínio Público)

Por que o céu é azul? É uma pergunta comum feita por crianças, e a resposta simples é que a luz azul é espalhada pela nossa atmosfera mais do que a luz vermelha, daí o céu azul. Isso é basicamente verdade, mas então porque não vemos um céu violeta?

O céu azul que observamos depende de dois fatores: como a luz solar interage com a atmosfera terrestre, e como nossos olhos percebem essa luz.

Quando a luz interage com nossa atmosfera ela pode se espalhar, semelhante à maneira como uma bola de bilhar pode colidir com outra, fazendo-as explodir em diferentes direções. A principal forma de dispersão atmosférica é conhecida como dispersão de Rayleigh. Se você imaginar fótons ricocheteando moléculas de ar, isso é uma aproximação grosseira. Mas fótons e moléculas de ar não são bolas de bilhar, por isso há diferenças. Uma delas é que a quantidade de dispersão depende do comprimento de onda (ou cor) da luz. Quanto mais curto o comprimento de onda, mais a luz se dispersa. Como o arco-íris de cores indo do vermelho para o violeta corresponde com comprimentos de onda da luz indo do longo para o curto, os comprimentos de onda mais curtos do azul se espalham mais. Então o nosso céu parece azul devido a toda a luz azul dispersa. Esta é também a razão pela qual os pores-do-sol podem parecer vermelhos. A luz azul está espalhada, deixando um pôr-do-sol de aspecto avermelhado.

Mas se é esse o caso, porque é que o céu não é violeta? Claro, a luz azul está espalhada mais do que o vermelho ou o verde, mas a luz violeta tem um comprimento de onda ainda mais curto, portanto a violeta deve estar espalhada mais do que o azul. O céu não deveria parecer violeta, ou pelo menos um violeta-azul? Afinal o nosso céu é violeta, mas parece azul devido à forma como os nossos olhos trabalham.

olho humano. Crédito: Wikipedia

Não vemos comprimentos de onda individuais. Em vez disso, as retinas dos nossos olhos têm três tipos de células sensíveis à cor, conhecidas como cones. Um tipo é mais sensível aos comprimentos de onda vermelhos, enquanto os outros dois são mais sensíveis aos comprimentos de onda verdes e azuis. Quando olhamos para algo e a luz atinge a nossa retina, a força do sinal de cada tipo de cone permite que o nosso cérebro determine as cores que vemos. Estas cores correspondem aproximadamente aos comprimentos de onda reais que vemos, mas existem diferenças subtis. Enquanto cada tipo de cone tem sua sensibilidade de pico em vermelho, verde ou azul, eles também detectam a luz de outras cores. A luz com comprimentos de onda “azuis” estimulam mais os cones azuis, mas também estimulam um pouco o vermelho e o verde. Se fosse realmente a luz azul que estivesse mais espalhada, então veríamos o céu como um azul ligeiramente esverdeado.

Não vemos a tonalidade esverdeada, no entanto, por causa da luz violeta do céu. A violeta está mais espalhada pela atmosfera terrestre, mas os cones azuis dos nossos olhos não são tão sensíveis a ela. Embora os nossos cones vermelhos não sejam bons a ver a luz azul ou violeta, são um pouco mais sensíveis à violeta do que os nossos cones verdes. Se apenas os comprimentos de onda violeta fossem dispersos, então veríamos luz violeta com uma tonalidade avermelhada. Mas quando você combina a luz azul e violeta do céu, a tonalidade esverdeada do azul e a tonalidade avermelhada do violeta são mais ou menos as mesmas, e se apagam. Então o que vemos é um céu azul pálido.

Até onde os comprimentos de onda vão, o céu da Terra é realmente um violeta azulado. Mas por causa dos nossos olhos nós o vemos como azul pálido.

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