Los fascinantes fenómenos físicos detrás de la belleza rojiza de los atardeceres

Es uno de los espectáculos más cautivantes de la Naturaleza.

Un atardecer que esparce e irradia en el cielo su luminosidad intensa y de tonos escarlata.

¿Pero cuáles son los principios de la física que se esconden detrás de estas hermosas puestas de Sol?

¿Qué fenómenos causan que el horizonte se vea rojizo o nuestra estrella parezca achatada? ¿Y qué es el curioso rayo verde?

Fernando Jauregui, astrofísico del Planetario de Pamplona, en el norte de España, explica las interacciones que dan vida a esos atardeceres espectaculares y recuerda cómo proteger la vista al admirarlos.

1. Horizonte rojizo

Es parte de un fenómeno que se conoce como esparcimiento de Rayleigh y que nos habla de cómo interacciona la luz del Sol con la atmósfera de la Tierra.

Hay varias formas que tiene la luz del Sol de interaccionar con la atmósfera mientras la atraviesa.

Se dice en física que la atmósfera es un medio ligeramente dispersivo, porque la luz del Sol tiene todos los colores pero éstos no se comportan de la misma manera cuando atraviesan la atmósfera de la Tierra.

Los colores más azules se esparcen mas fácilmente que los colores más rojizos. Por eso de día el cielo se ve azul, porque la luz azul que viene en los rayos del Sol es esparcida por las moléculas del aire formando ese cielo azul que nos llega de todas las direcciones.

¿Cuando dice “esparcida“esto quiere decir que la luz “choca“ contra las partículas en la atmósfera y se desvía?

Digamos que el termino “chocar es una vulgarización de lo que realmente ocurre. En física solemos decir que la luz interacciona con las moléculas y esa interacción es mas efectiva cuando la luz es más azul que cuando la luz es más roja.

¿Por qué?

Porque las moléculas tienen un tamaño determinado -las moléculas de nitrógeno, de oxígeno, de dióxido de carbono- y es un tamaño parecido al de la longitud de onda del color azul y cuando eso ocurre la luz y las moléculas interaccionan.

Visto desde afuera es como si chocara el color azul contra una molécula y saliera despedida para otro lado.

¿Por qué vemos entonces al horizonte rojizo?

La distancia que la luz del Sol está atravesando en la atmósfera es mucho mayor cuando el Sol se está poniendo que a mediodía.

La luz que nos llega del Sol cuando está en el horizonte no tiene ya nada de luz azul, nada de luz amarilla, nada de luz verde, prácticamente tiene sólo luz roja. Por eso vemos más rojo.

2. Sol achatado

Éste es un fenómeno diferente, que no tiene que ver con la interacción con la atmósfera sino con la refracción.

La atmósfera en ese momento está haciendo como si fuera una lente, está desviando los rayos del Sol de tal manera que llegan a nuestros ojos en direcciones diferentes de las que tienen antes de llegar a la atmósfera. Y por eso vemos el Sol deformado, achatado.

Es un efecto de refracción, no de esparcimiento.

3. Sol atenuado

Es otro efecto que en astronomía se conoce muy bien que se llama extinción atmosférica. Significa que como la luz es esparcida por la atmósfera, toda la luz de la estrella no llega a nuestro detector y llega menos luz cuanto más cerca del horizonte esta el Sol.

Digamos que la atmósfera absorbe parte de la luz de las estrellas o del Sol en este caso y a nuestros ojos llega menos luz cuanto más bajo está en el horizonte, porque ha atravesado más capa de aire de la atmósfera y por lo tanto ha sido atenuado en mayor grado.

4. El rayo verde

Es un fenómeno muy bonito que se produce en ciertas condiciones atmosféricas solamente.

Lo que ocurre justamente es que cuando el Sol ya se ha puesto, algunas veces se da la coincidencia de que la única luz del Sol, el último rayo de luz que llega a la posición en la que estamos es la correspondiente a la luz verde. Por eso se ve un destello verde.

Es un fenómeno que dura muy poquito, unos pocos segundos y que ocurre cuando se dan ciertas circunstancias atmosféricas.

Depende del estado de la atmósfera y de la posición en la que te encuentres. Por ejemplo, si estás en la cima de una montaña y tienes un horizonte limpio, muy lejano, es mas fácil que veas el rayo verde que si estas en un valle.

¿Qué precauciones hay que tomar para ver estos fenómenos?

Siempre hay que tener muchísimo cuidado para mirar el Sol.

La luminosidad que tiene el disco solar es tan enorme que puede dañar nuestra retina y las quemaduras por la luz solar son irreversibles y muy graves.

Cuentan que Galileo, que usaba un telescopio que él mismo fabricó y que no podía proyectar la imagen del Sol sino que tenía que mirar a través del telescopio, al final de sus días prácticamente había perdido la vista.

Él miraba solamente cuando había niebla o cuando el Sol estaba ya muy, muy oscurecido, y aún así perdió la vista.

Por eso siempre que hay un eclipse de Sol los astrónomos dicen que “no se mire al Sol directamente”.

En el caso de los atardeceres, cuando el Sol ya está muy, muy bajo y la atmósfera tiene bruma y la atenuación es grande te permite mirarlo a simple vista, pero siempre a simple vista, jamás con instrumental como telescopios o prismáticos, porque los instrumentos hacen efecto lupa.

Volviendo al color rojizo. Los atardeceres nos recuerdan entonces que la atmósfera está llena de partículas que vibran.

La atmósfera la tenemos siempre a nuestro alrededor y como no la vemos parece que no existe.

Pero la atmósfera es absolutamente fundamental para nosotros y está bastante presente. Está tan presente que los aviones que pesan un montón de toneladas se sostienen en el aire.

O sea que realmente hay muchas partículas y están todas moviéndose porque tienen una temperatura. Gracias a que existe esa atmósfera estamos nosotros aquí, porque nos proporciona una presión adecuada, oxígeno para poder respirar, y hemos evolucionado con estas condiciones.

Tenemos que estar muy agradecidos a la atmósfera y haríamos bien en cuidarla. Tenemos que tratarla mejor porque lo cierto es que si la alteramos estamos alterando las condiciones físicas que nos permiten vivir.