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ILUSIONES CELESTES: FENÓMENOS ÓPTICOS DEL CIELO

escrito por Michele Catanzaro

¿A qué se deben los espectaculares colores del cielo al atardecer? ¿Por qué el firmamento es azul de día y enteramente negro de noche? El cielo ofrece una gran cantidad de fenómenos visuales: colores, espejismos, halos… Todos ellos se deben a la interacción de la luz solar con algunos componentes de nuestra atmósfera. La luz solar El Sol es la estrella más cercana a nuestro planeta. Concretamente se encuentra a 150 millones de kilómetros. La luz que se genera en los millones de explosiones nucleares que tienen lugar de forma ininterrumpida en la superficie solar tarda 8 minutos en recorrer esa distancia y llegar hasta nosotros. Por eso se dice que el Sol se encuentra a 8 minutos luz de nuestro planeta. La siguiente estrella más próxima, Alpha Centauri, se encuentra a 4 años luz de la Tierra. Su luz tarda 4 años en llegar hasta nosotros. Eso quiere decir que si, por ejemplo, explotara, tardaríamos 4 años en percatarnos.  Fotografía de un atardecer   ¿POR QUÉ EL CIELO ES AZUL? (O ROJO)  La luz del Sol es blanca; no obstante, es el resultado de la mezcla de luces de diferentes colores: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil y violeta. Los colores corresponden a diferentes longitudes de onda de la luz. Cuando los rayos de Sol llegan a la atmósfera, chocan con las partículas de aire, vapor de agua y polvo, y se descomponen en los colores que los forman. Las ondas azules son las que más fácilmente se separan y por ello vemos el cielo azul.  Sin embargo, al amanecer y al atardecer, los rayos inciden sobre la atmósfera de forma oblicua, y tienen que atravesar más aire. Ello hace que se lleguen a dispersar los colores naranjas y rojos, y que en consecuencia el cielo adquiera los espectaculares colores propios del crepúsculo. Además, cuando el número de partículas suspendidas en el aire es mayor, como cuando hay mucho polvo o polución, los colores del cielo tienden a mostrar los tonos rojos y naranjas. Nubes blancas y nubes negras Cielo nublado  Las nubes están formadas por millones de moléculas de agua. Al ser tan grandes consiguen que cuando la luz solar choca con ellas se descomponga en todos sus colores. Esto se traduce en el color blanco que las caracteriza. Pero en ocasiones se oscurecen y muestran tonos grises e incluso negruzcos. Es entonces cuando nos preparamos para el chaparrón.  Este fenómeno se explica porque las nubes, además de dispersar la luz, la reflejan: hacen que rebote sin descomponerse. Y esta reflexión es mayor cuanto mayor son las gotas que forman la nube. Es decir, cuando la nube va bien cargada, la luz no puede atravesarla porque sus rayos rebotan en ella. Por eso, cuando las nubes son oscuras, amenaza lluvia. El arco iris  Arco iris El arco iris aparece cuando llueve y, a la vez, los rayos de Sol se abren paso por algún hueco entre las nubes. Para verlo debemos mirar hacia la lluvia de espaldas al Sol. Cuando los rayos solares atraviesan las gotas de lluvia, su color blanco se descompone en todos los colores que lo forman: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil y violeta. Estos colores se reflejan entonces en millones de gotas en diferentes ángulos y forman la banda que tan bien conocemos.   Cuanto más cerca está el sol del horizonte, mayor es el arco. Si el sol supera los 42 grados con respecto al suelo, entonces el arco iris desaparece. Esto ocurre porque en realidad el arco iris no es un arco, sino un círculo completo centrado en el punto frente al Sol. Si no hubiera horizonte, veríamos el círculo completo, como se puede ver desde un avión. El mismo fenómeno que produce el arco iris, a escala menor, se observa alrededor de los aspersores de agua o de las cascadas en un día soleado.   Halos Cuando en el cielo hay nubes altas, como los cirros, puede parecer que el Sol o la Luna formen un halo. Esto se debe a que su luz se refracta en los cristales de hielo que contienen estas nubes, los cuales actúan como lentes. En ocasiones, las finas capas de hielo de la atmósfera nos pueden hacer ver hasta tres soles: dos manchas muy luminosas aparecen a cada lado del Sol, fenómeno que recibe el nombre de parhelio. Halo Parhelio Espejismos Seguro que en verano a todos nos ha sorprendido ver que la carretera estaba mojada y, sin embargo, al acercarnos, no había ni rastro de agua. Este fenómeno se produce cuando la luz solar se refracta al atravesar capas de aire a diferente temperatura y densidad. Normalmente es necesario que el cielo esté despejado. El aire distorsiona la proyección de los objetos, y lo puede hacer en dos direcciones: hacia arriba o hacia abajo. Lo más frecuente es que lo haga hacia abajo, cosa que sucede los días calurosos, cuando la superficie del suelo y el aire en contacto con ella se calientan. En consecuencia, la luz se refracta hacia abajo y se proyecta una imagen sobre la superficie del suelo. Por eso, en verano, cuando vemos que la carretera está mojada, lo que en realidad estamos viendo es la proyección del cielo, como si fuera un espejo. En cambio, en zonas nevadas o cubiertas de hielo, donde las capas de aire inferiores están frías y son más densas, los rayos del Sol se desvían hacia arriba proyectando a más altura los objetos que están en el suelo. Si nos fijamos, en los fríos días de invierno podemos advertir que las montañas a lo lejos parecen más altas de lo normal. No es que hayan crecido, sino que el aire frío proyecta su superficie hacia arriba.