Il·lusions celestes: fenòmens òptics del cel
Written by Administratordiumenge, 19 agost 2007 00:50
A què es deuen els espectaculars colors del cel al capvespre? Per què el cel és blau de dia i totalment negre a la nit? El cel ofereix una gran quantitat de fenòmens visuals: colors, miratges, halos… Tots ells es deuen a la interacció de la llum solar amb alguns components de la nostra atmosfera.
La llum solar
El Sol és l'estrella més propera al nostre planeta. Concretament es troba a 150 milions de quilòmetres. La llum que es genera en les milions d'explosions nuclears que tenen lloc de forma ininterrompuda en la superfície solar triga 8 minuts a recórrer aquesta distància i arribar fins a nosaltres. Per això es diu que el Sol es troba a 8 minuts llum del nostre planeta. La següent estrella més pròxima, Alpha Centauri, es troba a 4 anys llum de nosaltres. La seva llum triga 4 anys a arribar a la Terra. Això vol dir que si, per exemple, explotés, trigaríem 4 anys a assabentar-nos-en.
PER QUÈ EL CEL ÉS BLAU? (O VERMELL)
La llum del Sol és blanca; no obstant això, és el resultat de la barreja de llums de diferents colors: vermell, taronja, groc, verd, blau, anyil i violeta. Els colors corresponen a diferents longituds d'ona de la llum. Quan els raigs de Sol arriben a l'atmosfera, xoquen amb les partícules d'aire, vapor d'aigua i pols, i es descomponen en els colors que els formen. Les ones blaves són les que més fàcilment se separen i per això veiem el cel blau.
Núvols blancs i núvols negres
Els núvols estan formats per milions de molècules d'aigua. En ser tan grans aconsegueixen que la llum solar que xoca amb ells es descompongui en tots els seus colors. Això es tradueix en el color blanc que els caracteritza. Però en ocasions s'enfosqueixen i mostren tons grisos i fins i tot negres. És llavors quan ens preparem per al xàfec.
Aquest fenomen s'explica perquè els núvols, a més de dispersar la llum, la reflecteixen: fan que reboti sense descompondre's. I aquesta reflexió és major com més grans són les gotes que formen el núvol. És a dir, quan el núvol va ben carregat, la llum no pot travessar-lo perquè els seus raigs reboten en ell. Per això, quan els núvols són foscos, amenaça pluja.
L'arc de Sant Martí
“Plou i fa Sol…”, l'arc de Sant Martí apareix quan plou i, alhora, els raigs de Sol s'obren pas per algun forat entre els núvols. Per veure'l hem de mirar cap a la pluja d'esquenes al Sol. Quan els raigs solars travessen les gotes de pluja, el seu color blanc es descompon en tots els colors que el formen: vermell, taronja, groc, verd, blau, anyil i violeta. Aquests colors es reflecteixen llavors en milions de gotes en diferents angles i formen la banda que tots bé coneixem.
Com més a prop està el Sol de l'horitzó, major és l'arc. Si el sòl supera els 42 graus respecte al terra, llavors l'arc de Sant Martí desapareix. Això passa perquè en realitat l'arc de Sant Martí no és un arc, sinó un cercle complet centrat en el punt enfront del Sol. Si no hi hagués horitzó, veuríem el cercle complet, com es pot veure des d'un avió.
El mateix fenomen que produeix l'arc de Sant Martí, a escala menor, s'observa al voltant dels aspersors d'aigua o de les cascades en un dia assolellat.
Halos
Quan en el cel hi ha núvols alts, com els cirrus, pot semblar que el Sol o la Lluna formin un halo. Això es deu al fet que la seva llum es refracta en els cristalls de gel que contenen aquests núvols, els quals actuen com a lents. En ocasions, les fines capes de gel de l'atmosfera ens poden fer veure fins a 3 sols: dues taques molt lluminoses apareixen a cada costat del Sol, fenomen que rep el nom de parheli.
Miratges
Segur que a l'estiu a tots ens ha sorprès veure que la carretera estava mullada i, no obstant això, en acostar-nos-hi, no hi havia ni rastre d'aigua. Aquest fenomen es produeix quan la llum solar es refracta en travessar capes d'aire a diferent temperatura i densitat. Normalment és necessari que el cel estigui clar. L'aire distorsiona la projecció dels objectes, i ho pot fer en dues direccions: cap amunt o cap avall. El més freqüent és que ho faci cap avall, cosa que succeeix els dies calorosos, quan la superfície del sòl i l'aire en contacte amb ella s'escalfen. En conseqüència, la llum es refracta cap avall i es projecta una imatge sobre la superfície del sòl. Per això, a l'estiu, quan veiem que la carretera està mullada, el que en realitat estem veient és la projecció del cel, com si fos un mirall.
En canvi, en zones nevades o cobertes de gel, on les capes d'aire inferiors estan fredes i són més denses, els raigs de Sol es desvien cap amunt projectant a més alçada els objectes que estan en el sòl. Si ens hi fixem, en els freds dies d'hivern podem observar que les muntanyes en la llunyania semblen més altes del normal. No és que hagin crescut, sinó que l'aire fred projecta la seva superfície cap amunt.
