Zašto je nebo plavo, a zalazak Sunca crven

Jedno od prvih pitanja koje deca postave roditeljima glasi: zašto je nebo plavo? Odgovor nije „zato što se u njemu ogleda more“, kako se ponekad čuje. Pravo objašnjenje krije se u vazduhu koji nas okružuje i u načinu na koji se svetlost u njemu ponaša.

Bela svetlost puna boja

Sunčeva svetlost izgleda nam belo, ali je zapravo mešavina svih boja duge. Svetlost putuje u talasima, a svaka boja ima svoju talasnu dužinu. Crvena ima duže talase, a plava i ljubičasta kraće i sitnije.

Kada sunčeva svetlost uđe u Zemljinu atmosferu, nailazi na gasove i sitne čestice u vazduhu, koji je rasipaju na sve strane. Kako objašnjava NASA, plava svetlost se rasipa više od ostalih boja upravo zato što putuje u kraćim, manjim talasima. Rasuta plava svetlost stiže do naših očiju iz svih pravaca, pa nam celo nebo izgleda plavo.

Pojava se u nauci zove Rejlijevo rasejanje, po britanskom fizičaru lordu Rejliju, čije je pravo ime bilo Džon Vilijam Strat. On je 1871. godine objavio radove u kojima je izračunao kako sitne čestice rasipaju svetlost. Pokazao je da jačina rasipanja veoma brzo raste kako se talasna dužina smanjuje – obrnuto je srazmerna njenom četvrtom stepenu. Zato mala razlika između plave i crvene svetlosti daje veliku razliku na nebu.

Dve godine ranije, 1869, fizičar Džon Tindal primetio je da svetlost rasuta na veoma sitnim česticama dobija blagu plavičastu nijansu, ali nije umeo sasvim da objasni zašto.

Zašto onda nije ljubičasto

Ljubičasta svetlost ima još kraće talase od plave, pa bi se moglo očekivati da nebo bude ljubičasto. Izvori navode nekoliko razloga zašto nije:

• Sunce zrači manje ljubičaste svetlosti nego plave;
• deo ljubičaste svetlosti upije gornji sloj atmosfere;
• naše oči su manje osetljive na ljubičastu nego na plavu boju.

Crveni zalazak i bleđi horizont

Kada je Sunce nisko, njegova svetlost do nas prolazi kroz mnogo deblji sloj vazduha. Na tom dugom putu još više plave svetlosti se raspe u stranu, pa do očiju pravo stižu uglavnom crveni i žuti tonovi. Prašina i druge čestice u vazduhu taj utisak dodatno pojačavaju.

Iz sličnog razloga nebo je pri horizontu bleđe nego iznad naših glava. Svetlost koja stiže odatle prošla je kroz više vazduha i rasula se više puta, pa se boje mešaju i daju svetliji ton.

A na Marsu?

Na Marsu je slika gotovo obrnuta. Prema NASA-i, nebo je tamo danju narandžasto, a kada Sunce zalazi, nebo oko njega dobija plavosivu nijansu. Razlog je Marsova retka atmosfera, puna prašine, koja svetlost rasipa drugačije nego Zemljina.

Boja neba, dakle, nije svuda ista. Ona zavisi od toga kroz šta svetlost prolazi – a naš vazduh je, srećom, baš takav da nam daje vedro plavetnilo.