El rayo verde y el cielo azul

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Con este nombre (El rayo verde), que recuerda al de la novela de Jules Verne, hablamos sobre un efecto óptico que se puede ver en el Sol al atardecer (y al amanecer), y en el que se basa el argumento de la novela.

Por un lado, todos los días observamos que el cielo tiene un color azulado (algunas personas detallarán con una mayor precisión qué tono es… pero con esto nos vale), lo cual a veces puede entrar en confusión con el hecho de que el Sol luce con un color amarillento.. lo que (podemos pensar) provocaría que el cielo fuese amarillento también.
A esto se podría achacar la idea de que será debido al nitrógeno de la atmósfera (recordemos que ésta está compuesta por un 70% de dicho gas), pero esta no es la razón básica de este efecto.

ACTUALIZADO: Como bien apuntan en los comentarios, este efecto se debe principalmente a la dispersión que sufren las distintas longitudes de onda al “chocar” con los átomos de la atmósfera, conocido como dispersión de Rayleigh, la cual tiene la propiedad de que dispersa mucho más las longitudes de onda cortas (azules) que las largas (rojas). Así, un rayo de color azul será más dispersado que uno de color rojo después de atravesar una masa de aire.

Este fenómeno se puede entender de una forma simple viendo que los fotones al incidir sobre los diferentes átomos, interactúan con las nubes de electrones de éstos, lo que hace que cedan parte de su energía a dichos electrones, lo que hace que éstos se pongan a vibrar.

Sin embargo, éstos pronto vuelven al equilibrio, emitiendo de nuevo dicha energía mediante otro fotón.
Esta interacción se produce con mayor frecuencia con longitudes de onda cortas (azules), lo que hace que sean éstas las que se dispersan más, ya que los rayos que no interactúan con dichos átomos seguirán su camino inicial.

FIN ACTUALIZACIÓN

¿Y en qué se traduce esto?

Bueno, el Sol emite en todas las longitudes de onda visibles: desde el rojo al azul, aunque donde más emite es en el verde-amarillo. Así que esto provoca que los rayos azules emitidos por él se dispersen más que los rojos.

Por lo tanto, estos últimos los seguiremos viendo venir desde donde está el Sol (pues no varían mucho su trayectoria), pero los rayos azules se dispersan por toda la atmósfera… así que son éstos los que predominan cuando miramos en otras direcciones: esa es la principal causa de que veamos el cielo azul.

¿Y el rayo verde?

Una vez relatado lo anterior, vamos a otro momento especial: las puestas de Sol (también extendible a las salidas). Aquí, el Sol está en el horizonte, luego es el momento en que su luz debe atravesar una capa mayor de aire.
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Y por lo que hemos visto, los colores azules se dispersan más que los rojos. Si mezclamos estas dos cosas, ya podemos comprender por qué solemos verle de un colo más rojo que cuando está a mayor altura: su luz se dispersa más.. luego ya solamente quedan los colores más rojos en el disco.

Además, justo en el momento en el que se oculta por el horizonte (aquí es indispensable tener un horizonte marino o totalmente llano), podemos ver (con mucha suerte) durante un instante un rayo de color verde.

Esto se debe a lo anterior también: los rayos rojos se dispersan menos, luego cuando éstos se ocultan por el horizonte, aún hay rayos verdes, que se han dispersado más, y por tanto que todavía no se han ocultado. Y en ausencia de los rojos, éstos se hacen visibles.

También hay posibilidad de ver algún rayo azul, pero este es aún más débil que el verde, por lo que prácticamente nunca es posible verle.

Referencias:

  • Rayo verde y azul en Wikipedia.
  • Rayo verde en la Imagen Astronómica del Día (APOD, 10 de noviembre de 2002) realizada por Pekka Parviainen.
  • Más información sobre el rayo verde.
  • 8 comentarios en “El rayo verde y el cielo azul

    1. Holap,

      como es de rigor, lo primero es felicitarte por el blog que pese a mis dudas iniciales ha alcanzado bastante exito y esta bastante bien. En cuanto a lo del cielo azul.. me temo que esto no es asi, no puede achacar el color azul del cielo a que la atmosfera doble mas el azul que los otros(como prueba puedes ver que casi todo el cielo es azul-y siempre de mas o menos el mismo tono- y de rojo solo es una pequeña porcion-el Sol basicamente- mientras que si es como tu dices debería de haber un degradado mas o menos uniforme. La cuestion del color del Sol es resuelta echando mano de la dispersión de Rayleigh.

      Una gran parte de la luz emitida por el Sol es absorvida por la atmosfera y luego reemitida en todas direcciones(dispersión), sin embargo algunos colores sufren mas dispersion que otros. La ley de Rayleigh nos dice que la cantidad de luz dispersada es proporcional a la cuarta potencia de su frecuencia, por tanto se puede ver que la luz que más se dispersa es el azul(pues es la luz con mayor frecuencia en el visible) mientras que otros colores como el amarillo o el rojo apenas sufren dispersion y por tanto sigen lineas rectas desde el Sol hasta la Tierra.

      Un infeliz observador que este en la Tierra verá el Sol amarillo porque hay una linea recta que uno su ojo con el astro rey, sin embargo el resto del cielo se deberia de ver negro(como ocurre en la Luna ya que no hay atmosfera) pues no hay ningun rayo que venga en esa direccion, sin embargo debido a la dispersion de Rayleigh podemos ver algo de luz(todo el mundo sabe que el azul del cielo es mucho menos intenso que el amarillo del Sol) y como el azul es el que mas se dispersa vemos esta luz azul.🙂

      Saludines

      Mmm, por poner alguna referencia, la wiki: http://es.wikipedia.org/wiki/Dispersi%C3%B3n_de_Rayleigh

    2. Benito estás que te sales😄
      Una cosa: sabes si se requiere algo más para poder ver el rayo verde? Desde mi casa se ve esconderse el sol tras un horizonte marino durante los meses de verano (no durante el invierno, que me lo tapan unos edificios) y nunca he conseguido ver el rayo. Ayer mismo me fijé, se escondió a las 22.03, mu bonito como en la foto que has puesto, pero siempre rojo. Dependerá de la latitud?

    3. Sí, tiene que haber ciertas condiciones, debido a que es bastante débil y rápido.

      Primero, se debe tener una atmósfera limpia (uno de esos días con bastante transparencia) para facilitar que pueda ser visible.

      Después, también se suele apuntar que los días en que se ve un Sol muy rojo es mucho más difícil de que ocurra, ya que eso significa que hay una dispersión mayor, por lo que los rayos verdes se habrán dispersado más y serán más tenues. Así, sería “más fácil” verlo cuando el Sol solo se enrojece un poco, pero sin ser un atardecer totalmente rojo.

      Más que de la latitud, dependerá del lugar. Y conociendo el tiempo que solemos tener aquí en Cantabria, no esperaría poder verlo más de (con mucha suerte) unas 5 veces al año.

      Al menos tienes la suerte de tener un horizonte marino… que siempre está muy bien😉

      * Por las fotos más “comunes” que se suelen ver, piensa más en ver algo como la 1º foto pero sin la luz verde de arriba del todo, viendo únicamente ese pequeño rayo (el 2º más alto), con un tono verdusco.

    4. Me gustaria saber si en un tormenta donde hay muchos rayos se pueden ver los rayos azules y verdes. Yo vi la semana pasada la llegada de una tormenta y ya habia leido en facebook que algunas personas estaban preguntando por este fenomeno, pero nadie podia aclarar. En un momento que estaba sentada en la sala de mi casa vi a traves de los cristales los rayos verdes, Un verde brilloso y vi algunos azules pero fueron pocos.

      Tienen dudas o si podria pasar? Gracias por su orientacion.

    5. umm creo que hablas de algo totalmente distinto. Aquí al hablar de ‘rayo’ nos referíamos a la última luz que emite el Sol al desaparecer por el horizonte, no a un rayo de los que se produce en una tormenta.

      En principio creo que sí, durante una tormenta pueden surgir algunos rayos de un color más verde… pero de ahí ya no sé exactamente qué aparece.

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