¿Porque el cielo es azul? ¿Porque es rojo?

Las respuestas a ambas preguntas: ¿Por qué el cielo es celeste? y ¿Por qué a veces el cielo es rojo? en ambos casos se debe a nuestra atmósfera.
Si estuvieran en la Luna, no observarían ningún color en el cielo, porque no hay atmósfera. Pero en la Tierra hay atmósfera que esparce (desvía o refracta) y refleja la luz sin cesar, conforme pasa a través de las diferentes capas, en su camino desde el Sol hasta la superficie.
Recuerden primero que la atmósfera esta formada por capas de aire y partículas que en ella flotan y que la densidad (número de moléculas y partículas) de estas capas disminuye conforme nos alejamos de la superficie terrestre.

Ahora, la luz visible (que es solo una porción del espectro de emisión energética del Sol) está compuesta por ondas de diferente longitud, desde las muy largas y de menor energía (rojo) hasta las muy cortas y de mayor energía (azul e índigo).
Conforme la luz pasa por la atmósfera, se comienza a difuminar al chocar con las partículas y moléculas presentes en la atmósfera, y las ondas que se desvían más son las de menor energía (las rojas), luego las amarillas, luego las verdes, mientras que las más energéticas (las azules) son las que tienen mayor chance de llegar hasta la superficie. En otras palabras, las ondas más largas son “mas fáciles” de desviar que las más cortas.
Durante el día la luz llega atravesando la menor cantidad de aire (nos llega casi perpendicular) y por eso es que vemos la luz azul que es la que menos se ha desviado.
Conforme el Sol se va poniendo al Oeste, la luz entra en forma cada vez más perpendicular (con más ángulo) y, por lo tanto, va a travesando más capas de aire, con lo que podemos ver cada vez más colores en el cielo porque logramos ver las longitudes de onda que se han desviado más. Primero verán índigo, luego morado, después verde, más tarde amarillos y naranjas (que se dan más o menos cuando el Sol se pone), hasta llegar a rojos, inclusive después de que el Sol ya se ha puesto, cuando la luz directa del Sol ya no nos llega, sino la luz muy refractada (quebrada) por la atmósfera en ángulos muy grandes.
Lo contrario sucede al amanecer: primero nos llega la luz muy refractada del sol que está bajo el horizonte Este y poco a poco se recorre el camino al revés (conforme los rayos del Sol nos llegan cada vez mas “enderezados”), pasando por colores naranja, amarillo, verde e índigo hasta llegar otra vez al azul del día.

Nota: La longitud de onda dispersada mayoritariamente en nuestro cielo, aún siendo la misma para todo el mundo, es captada de diferente forma por los diferentes seres vivos. Así el mismo cielo presenta un diferente color según el observador.

Nota : El cielo de Marte, cuya atmósfera tiene una presión atmoférica 145 veces menor que la terrestre, una ausencia casi total de oxígeno y una presencia de CO2 cercana al 95%, con unos vientos huracanados que mantienen gran cantidad de partículas de polvo en suspensión, nos presenta un color rojizo porque el tamaño de estas partículas dispersa mayoritariamente las longitudes de onda del extremo rojo del espectro.

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