¿Por qué el cielo es azul?

Sin la atmósfera terrestre, la bóveda celeste sería negra incluso en pleno día y veríamos a mediodía las estrellas brillar sin parpadear. Pero sin ese abrigo de 700 km de espesor que protege a nuestro planeta del exceso de rayos solares, nadie podría admirar ese espectáculo visible, por ejemplo, por un espectador desde la Luna. La atmósfera nos proporciona el aire que respiramos y el agua que bebemos. Es decir, sin la atmósfera, la vida que conocemos no se habría desarrollado en la Tierra.

Pero la atmósfera terrestre no basta para que veamos el cielo azul. El aire es incoloro. Es la luz del Sol la que va a tener un papel fundamental. Ese chorro de partículas, flujo discontinuo de fotones, es el que produce la luz blanca del Sol, que se caracteriza por ser una combinación de rayos cuyas respectivas longitudes de onda corresponden a los siete colores del espectro visible; violeta, añil, azul, verde, amarillo, naranja y rojo.

Así es que, para llegar hasta nosotros, la luz solar roza con diversas moléculas de gas que forman la atmósfera, y en ese juego sutil de mutuas excitaciones, cada longitud de onda sufre un proceso distinto. Por ejemplo, las moléculas de aire absorben sobre todo las longitudes de onda más cortas (el violeta y el azul) antes de dispersarlas en todas direcciones, mientras que las ondas más largas (las del rojo y el amarillo) pasan fácilmente y prácticamente no se difunden.

Si miramos mucho tiempo al cielo en dirección contraria al Sol, percibiremos una bóveda celeste dominada por el azul que difunden las moléculas del aire (el violeta apenas es percibido por la retina). Por lo que respecta al Sol, aparece de color amarillo cuando ha perdido a causa de la dispersión todas las longitudes de onda más cortas.

En un día soleado de verano, cuando el Sol desciende sobre el horizonte a veces sólo vemos un disco rojo, mate y poco deslumbrante, porque la posición de la Tierra nos hace percibir, en un momento y un lugar dados, los restos visibles de ese principio de difusión de los rayos solares. Y al revés, por la mañana podemos ver altas capas iluminadas antes incluso de que el Sol asome por el horizonte. ¡Las moléculas de la atmósfera todavía no han intervenido!.