La luz solar

METEOROLOGÍA
Ilusiones celestes: fenómenos ópticos del cielo
¿A qué se deben los espectaculares colores del cielo al atardecer? ¿Por qué el cielo
es azul de día y enteramente negro a la noche? El cielo ofrece una gran cantidad de
fenómenos visuales: colores, espejismos,
halos… Todos ellos se deben a la interacción de la luz solar con algunos componentes de nuestra atmósfera.
Fotografia: Idea Shinagawa
La luz solar
El Sol es la estrella más cercana a
nuestro planeta. Concretamente
se encuentra a 150 millones de
kilómetros. La luz que se genera
en las millones de explosiones nucleares que tienen lugar de forma
ininterrumpida en la superficie solar tarda 8 minutos en recorrer esa
distancia y llegar hasta nosotros.
Por eso se dice que el Sol se encuentra a 8 minutos luz de nuestro
planeta. La siguiente estrella más
próxima, Alpha Centauri, se encuentra a 4 años luz de nosotros.
Su luz tarda 4 años en llegar hasta
nosotros. Eso quiere decir que si,
!
20
Eureka!
NOVIEMBRE 2005
por ejemplo, explotara, tardaríamos 4 años en notarlo.
La luz del Sol es blanca; no obstante, es el resultado de la mezcla de
luces de diferentes colores: rojo,
naranja, amarillo, verde, azul, añil
y violeta. Los colores corresponden
a diferentes longitudes de onda de
la luz. Cuando los rayos de Sol llegan a la atmósfera, chocan con las
partículas de aire, vapor de agua
y polvo, y se descomponen en los
colores que los forman. Las ondas
azules son las que más fácilmente
se separan y por ello vemos el cielo
azul. Sin embargo, al amanecer y al
atardecer, los rayos inciden sobre
la atmósfera de forma oblicua, y
tienen que atravesar más aire. Ello
hace que se lleguen a dispersar los
colores naranjas y rojos, y que en
consecuencia el cielo adquiera los
espectaculares colores propios del
crepúsculo. Además, cuando el
número de partículas suspendidas
en el aire es mayor, como cuando
hay mucho polvo o polución, los
colores del cielo tienden a mostrar
los tonos rojos y naranjas.
l?
s azu
e
o
l
e
i
c
l
e
é
¿Por qu
Nubes blancas y nubes negras
rrón. Este fenómeno se explica porque las nubes, además de dispersar
la luz, la reflejan: hacen que rebote
sin descomponerse. Y esta reflexión
es mayor cuanto mayor son las gotas
que forman la nube. Es decir, cuando la nube va bien cargada, la luz no
puede atravesarla porque sus rayos
rebotan en ella. Por eso, cuando las
nubes son oscuras, amenaza lluvia.
El arco iris
“Plou i fa sol…”, el arco iris aparece
cuando llueve y, a la vez, los rayos de
Sol se abren paso por algún hueco
entre las nubes. Para verlo debemos
mirar hacia la lluvia de espaldas al
sol. Cuando los rayos solares atraviesan las gotas de lluvia, su color
blanco se descompone en todos los
colores que lo forman: rojo, naranja,
amarillo, verde, azul, añil y violeta.
Estos colores se reflejan entonces en
millones de gotas en diferentes ángulos y forman la banda que todos bien
conocemos.
Halos
Cuando en el cielo hay nubes altas,
como los cirros, puede parecer que
el Sol o la Luna formen un halo. Esto
se debe a que su luz se refracta en los
cristales de hielo que contienen estas
nubes, los cuales actúan como lentes.
Espejismos
Seguro que en verano a todos nos ha
sorprendido ver que la carretera estaba mojada y, sin embargo, al acercarnos, no había ni rastro de agua.
Este fenómeno se produce cuando
la luz solar se refracta al atravesar capas de aire a diferente temperatura
y densidad. Normalmente es necesario que el cielo esté despejado. El
aire distorsiona la proyección de los
objetos, y lo puede hacer en dos direcciones: hacia arriba o hacia abajo. Lo más frecuente es que lo haga
hacia abajo, cosa que sucede los días
calurosos, cuando la superficie del
suelo y el aire en contacto con ella
se calientan. En consecuencia, la luz
se refracta hacia abajo y se proyecta
una imagen sobre la superficie del
Cuanto más cerca está el sol del horizonte, mayor es el arco. Si el sol
supera los 42 grados con respecto al
suelo, entonces el arco iris desaparece. Esto ocurre porque en realidad el
arco iris no es un arco, sino un círculo completo centrado en el punto
frente al Sol. Si no hubiera horizonte,
veríamos el círculo completo, como
se puede ver desde un avión.
Fotografía: Mario A. Magallane
El mismo fenómeno que produce el
arco iris, a escala menor, se observa
alrededor de los aspersores de agua o
de las cascadas en un día soleado.
En ocasiones, las finas capas de hielo de la atmósfera nos pueden hacer
ver hasta 3 soles: dos manchas muy
luminosas aparecen a cada lado del
Sol, fenómeno que recibe el nombre
de parhelio.
Fotografía: Pawel Jagodzinski
suelo. Por eso, en verano, cuando
vemos que la carretera está mojada,
lo que en realidad estamos viendo es
la proyección del cielo, como si fuera
un espejo.
En cambio, en zonas nevadas o cubiertas de hielo, donde las capas de
aire inferiores están frías y son más
densas, los rayos de Sol se desvían
hacia arriba proyectando a más altura los objetos que están en el suelo.
Si nos fijamos, en los fríos días de
invierno podemos advertir que las
montañas a lo lejos parecen más altas
de lo normal. No es que hayan crecido, sino que el aire frío proyecta su
superficie hacia arriba.
Fotografía: Robin Klaiss
!
Las nubes están formadas por millones de moléculas de agua. Al ser tan
grandes consiguen que cuando la
luz solar choca con ellas se descomponga en todos sus colores. Esto se
traduce en el color blanco que las
caracteriza. Pero en ocasiones se oscurecen y muestran tonos grises e
incluso negruzcos. Es entonces cuando nos preparamos para el chapa-
Eureka!
21