15 luglio 2013

I colori del cielo


È finalmente arrivata l’estate. Per i più fortunati è tempo di sole, di mare e di spiagge baciate dal cielo azzurro. Le bianche nubi se ne stanno all'orizzonte, lasciando che il sole illumini (e riscaldi) la sabbia. Alla fine della giornata, poi ci si può godere l’esplosione rosso-arancio che il tramonto regala a tutti gli innamorati in cerca di attimi romantici. Ma sonnecchiando sull'asciugamano, guardando le nuvole lontane o ammirando il calare del sole, vi siete mai chiesti perché il cielo ci regala tutti questi colori?
Il motivo va ricercato proprio nella nostra atmosfera. Quando la luce del sole entra nella nostra atmosfera, si scontra con le molecole di azoto e di ossigeno, le principali componenti dell’aria che respiriamo.


La radiazione luminosa, come sa chi si ferma a guardare l’arcobaleno dopo una temporale, non è bianca ma è formata da tutto l’insieme dei colori. La fisica ci dice inoltre che può essere trattata come un’onda e le sue componenti come onde a sé stanti. Anche se molto più piccole di quelle del mare (si parla di meno di un millesimo di millimetro), anche quelle luminose hanno creste e valli. La distanza tra due di queste si chiama lunghezza d’onda, e caratterizza in modo univoco ogni colore.

Le molecole di azoto e di ossigeno hanno dimensioni molto inferiori rispetto alla lunghezza d’onda delle componenti della luce visibile. In questo caso la componente blu della luce si “sparge” in cielo molto più intensamente degli altri colori, e gli dona quel colore a noi tanto familiare. 

Lo stesso processo è responsabile del caldo colore del tramonto. In questo caso però il sole è più vicino all'orizzonte e i suoi raggi devono attraversare uno spessore maggiore d’atmosfera. La luce che ci arriva è perciò stata privata delle componenti blu e in seguito di quelle verdi, lasciandoci solo le componenti gialle, rosse e arancioni.

E se la luce incontra le nubi? In questo caso, le goccioline d’acqua che le compongono sono, invece, molto più grandi della lunghezza d’onda della luce. Il risultato è che la luce si diffonde senza privilegiare una componente o l’altra. Ecco perché in questo caso il colore che vediamo rimane sostanzialmente il bianco. 

Se ci spostassimo infine sulla Luna, dove non c’è atmosfera, vedremmo il cielo nero anche quando il sole è alto sull'orizzonte. Senza molecole o nubi contro cui scontrarsi la luce difatti non si scompone nei suoi colori, motivo per cui le foto degli astronauti hanno sempre il cielo nero.

Dunque: niente atmosfera, niente cieli azzurri, nuvole bianche e tramonti infuocati. Un motivo in più per amarla.



Alessio Francesco Brunetti


Alessio Francesco Brunetti è laureato in Astronomia e, con il Master in Comunicazione delle Scienze di Padova, ha scoperto la comunicazione scientifica. Da allora è sempre in cerca di strade nuove per praticarla.
Qui i suoi articoli su colorability.


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