Cel roig del matí, cel roig del vespre

Mires la fotografia d’un horitzó que gairebé oculta el Sol mentre el cel sembla cremar en un esclat de tonalitats vermelles i taronges. És un dels millors moments per capturar imatges espectaculars de grans horitzons. Però només amb la imatge podem quedar-nos amb un dubte… El que veiem és una sortida de Sol? O és la posta del Sol? Hi ha alguna manera de saber-ho? Naturalment parlem del cas en el que no coneixem la zona on s’ha fet la fotografia.

Per saber-ho, primer cal entendre quin es el fenomen que genera aquest espectacular canvi de color. Curiosament el que veiem no és l’aparició de colors vermells, taronges i grocs. El que veiem en realitat és la desaparició dels blaus! I, és clar, si a la llum blanca li traiem els blaus, el que queda són, essencialment, les tonalitats rogenques.

La clau de tot és una curiosa relació entre els raigs de llum i les molècules de l’aire atmosfèric. Quan la llum topa amb les molècules de nitrogen i oxigen de l’atmosfera experimenta un fenomen anomenat difusió de Rayleigh, que essencialment vol dir que el raig de llum es desvia del seu camí i es va difonent en totes direccions. Ara bé, no tots els colors ho fan de la mateixa manera. Per temes de la mida dels àtoms i la mida de les longituds d’ona de la llum dels diferents colors resulta que la llum blava es desvia molt més que les altres. En realitat, la violeta encara més. Si a l’ull hi tinguéssim receptors per la llum ultraviolada, veuríem el cel d’aquest color.

Que és el que passa doncs? Els raigs de llum groga travessen l’atmosfera en línia recta, però els de llum blava es desvien una mica cada vegada que passen al costat d’una molècula de les que formen l’aire. El resultat és que els raigs de llum blava acaben anant “per lliure”, patint tota mena de desviacions i al final arriben a l’ull provinents de totes les direccions. Per això veiem el cel blau. Els grocs i els vermells han seguit el seu camí recte i només els veiem quan mirem al sol i just al seu voltant (ep! No mireu directament el Sol, que és perillós).

Això és el que passa durant el dia, però quan el Sol es pon, la trajectòria que fan els raigs de llum arriben als nostres ulls passant gairebé de refiló del planeta, de manera que la distància que recorren per dins l’atmosfera és molt més llarga. Tan llarga, que els raigs de llum blava (els fotons blaus) es perden pel camí amb tanta difusió de Rayleigh. El que queda és la part dels vermells i els grocs que tenyeixen el cel. Com que això depèn de la distància feta pels raigs de llum dins l’atmosfera, tant és que sigui quan el Sol surt o quan es pon. La curvatura de la Terra és la mateixa per les dues bandes i els resultat final també. De manera que en principi, no… no podem diferenciar-ho només pel color. El fenomen que genera els colors vermells del cel al matí o al vespre és exactament el mateix.

Després hi ha el tema de les partícules en suspensió, que se sol dir que causen colors més vermells. Si això fos cert, a Barcelona, amb la quantitat de porqueria que hi ha en suspensió, tindríem uns vespres i uns matins espectaculars, però tots sabem que no es així. Aleshores?

Doncs la clau es que les partícules en suspensió que donen color vermell només són les que estan a les capes altes de l’atmosfera. Les que estan prop del terra l’únic que fan és amortir els colors i generar tonalitats grises. Si els volcans generen capvespres espectaculars és perquè envien les seves cendres fins les capes altes, l’estratosfera. La pols que queda a baix, a la troposfera, no contribueix al color. Només fa que emprenyar.

Un altre detall important són els núvols. Els millors capvespres i matins són aquells en els que hi ha una capa plana de núvols molt alts que adquireixen el més esclatant dels vermells. El motiu és que, perduts els blaus, els raigs de llum que queden son els vermells i els núvols fan d’efecte mirall, fent-los rebotar i enviant-los cap a la superfície i, és clar, cap els nostres ulls.

Hi ha qui opina que pot haver-hi una petita diferència. Al matí tenim els ulls més adaptats a la foscor de la nit i detecten millor els colors, de manera que l’espectacle del cel rogenc el percebríem una mica millor. Al vespre, després de tot el dia ben il·luminats, la pupil·la està més tancada i este una mica menys sensibles als canvis de colors. El color del cel no canvia però la nostra percepció és lleugerament diferent. És clar, això no serveix si mires una fotografia.

(Per cert, la del principi la vaig fer a Cornellà, mirant cap a Sant Boi, i era una posta de Sol.)

3 comentaris

  • Daniel Closa

    28/05/2018 7:25

    Joan. He he. De vegades apareixen temes solapats. No era pas intencionat.
    I sí. La física (i de fet qualsevol ciència) té la gràcia afegida de trobar respostes a preguntes que alguna vegada tots ens hem fet

    Pons: No home no. Que els mascles no ens perdem mai :-)

  • Pons

    25/05/2018 11:56

    Els fotons blaus es perden, deuen ser molt mascles i per tan aquests no pregunten mai el camí…

  • Joan Codina

    25/05/2018 8:04

    Es culpa de les ones d’ahir això?? Si vols ja et buscaré temes amb ones pels propers dies :P

    PS: Aquestes són, per mi, les curiositats per les quals paga la pena fer la física. Després la gent es pregunta que de què serveix. Què millor que per trobar respostes a preguntes que s’ha fet tothom??