quarta-feira, 20 de outubro de 2010

Respondendo a questão do céu.

Olhe pela janela e veja o céu: qual a sua cor agora? Olhando da superfície da Terra, o céu assume cores diferentes dependendo da hora. Se for dia, exibe uma cor azul; se estiver no finalzinho da tarde, ganha tons avermelhados; se for noite, fica preto.
Se você já viu fotografias do espaço, percebeu que os astronautas veem o céu sempre bem escuro. Então, por que daqui debaixo nós conseguimos ver tons azuis, laranjas e vermelhos? Já parou para pensar por que isso acontece?
Pois tudo isto acontece graças à forma como a luz se espalha pela atmosfera! Pode parecer estranho, mas a luz é uma forma de energia que atravessa o espaço como uma onda. Isso mesmo: uma onda! Só que uma onda bem pequenininha: para achar o comprimento de uma onda de luz solar, por exemplo, precisaríamos dividir um milímetro em mil partes iguais.
O dito popular que diz que tamanho não é documento não vale para a luz. Sabe por quê? Pois o tamanho da onda descrita por essa forma de energia determina justamente a cor que ela tem. As ondas menorzinhas são azuis; as ondas mais compridas são vermelhas.
Já fez alguma experiência com um prisma? O prisma é um objeto de vidro ou cristal usado para decompor a luz solar. Você certamente ouviu falar que a luz branca é a união de todas as cores, não é mesmo? Pois a luz solar é branca justamente por ser formada por ondas de diferentes tamanhos. Com a ajuda de um prisma, conseguimos ver os feixes coloridos que a formam.
Quando a luz solar chega na Terra, encontra um obstáculo: a atmosfera, ou seja, a grande massa de ar que envolve o planeta. Ao esbarrar nas moléculas de ar, as ondas de diferentes tamanhos (e cores!) começam a se espalhar cada uma de um jeito. As ondas de menor comprimento se espalham com mais facilidade. E qual a cor da menor onda de luz? Exatamente: azul!
Este mecanismo também explica as variações de cor no céu. Além das moléculas de ar, estão em suspensão, na atmosfera, partículas de poeira. Quando essas partículas são menores que as ondas, provocam um espalhamento ainda maior da luz. As ondas de cor azul se espalham tanto, que acabam se diluindo, permitindo assim que enxerguemos ondas mais compridas como as vermelhas e as amarelas.

Respondendo a questão das nuvens.

Apesar de parecerem feitas de algodão, as nuvens são compostas praticamente por água em seus diferentes estados, dependendo da altitude em que se encontram.
Em altitudes mais elevadas, as nuvens podem ser formadas por cristais de gelo, vapor d’água, ar atmosférico e gotas d’água. Em atitudes intermediárias e baixas, as nuvens são compostas, praticamente, por gotas d’água.

As nuvens são compostas basicamente por água, seja na forma de gelo ou gotas pequenas. Essas gotas espalham e absorvem a luz que nelas incide. Dado o tamanho das gotas, o processo de espalhamento é chamado Mie. Em contraste com o espalhamento Rayleigh que dá a cor azul do céu, o espalhamento Mie não favorece as freqüências altas mas é mais ou menos independente da freqüência, por isso que a cor da nuvem depende da luz que nela chega, como explicado anteriormente. Luz de aurora ou por-do-sol são ricas em vermelho, as nuvens espalham e ficam com aquela cor maravilhosa; luz de sol a pino, mais azul e verde que no caso de sol nascente, o espalhamento mistura as componentes e temos nuvens brancas. Já a água e o gelo também absorvem um pouco de luz e quando as nuvens são muito espessas, como as de chuva (cúmulos e cúmulos-nimbo), além de espalhar a luz absorvem uma boa porção dela. Assim em vez de brancas parecem cinzas, com as mais variadas tonalidades. Por isso as nuvens mais escuras indicam chuva: a quantidade de água ali acumulada é grande e ela se torna instável. "Chacoalhou, cai".

Porque o céu é azul? Do que as nuvens são feitas? E porque são brancas?

O porque.

Muitos se perguntam o porque do céu ser azul, do que as nuvens são feitas, e porque elas são brancas? E então me interessei pelo assunto. Decidi fazer pesquisas e tentar desvendar isso.