Perché il cielo è azzurro di giorno e rosso al tramonto?

Il cielo è azzurro di giorno e rosso di sera: tutta colpa dello Scattering di Rayleigh. Il fenomeno, scoperto all’inizio del ‘900, è dovuto all’interazione tra la luce e le particelle d’aria che costituiscono l’atmosfera

Il cielo è azzurro di giorno e rosso di sera: tutta colpa dello Scattering di Rayleigh. Il fenomeno, scoperto all’inizio del ‘900, è dovuto all’interazione tra la luce e le particelle d’aria che costituiscono l’atmosfera.

La luce è composta da una miriade di “colori” diversi: si propaga infatti per onde di lunghezza diversa (ogni lunghezza è un colore), da chilometri a picometri (ovvero milionesimi di metri). Ma quello che possiamo vedere con i nostri occhi è una fascia veramente molto piccola, da 400 (blu/violetto) a 700 nanometri (rosso) circa.

È noto che dopo una pioggia si può avere la fortuna di ammirare in cielo l’arcobaleno, che è dovuto al fenomeno della diffrazione della luce: questa infatti, incontrando le gocce di pioggia, si “divide” nei suoi colori, lasciando ai nostri occhi quelli per noi visibili, dal rosso al violetto.

Se invece il cielo è sereno, la luce incontra solo particelle d’aria trasformandole a loro volta in una sorgente di radiazioni. Il fenomeno, noto come Scattering di Rayleigh, è di fatto una diffusione, come se le particelle “assorbissero” il colpo della radiazione, lasciandone passare una parte intorno a loro. Si è calcolato che circa un quarto della radiazione iniziale diventa radiazione secondaria “emessa” dalle particelle d’aria e due terzi di questa arrivano ai nostri occhi sulla Terra.

Poiché l’intensità di questo fenomeno dipende dalla lunghezza d’onda ma in modo inverso (più è corta più il segnale è intenso ai nostri occhi), il blu/violetto prevale sul rosso ma i nostri occhi sono più sensibili al blu rispetto al violetto, e quindi, se il cielo è sereno, questo ci appare blu.

Ma tutto cambia all’alba e al tramonto, soprattutto se ci sono nubi o se siamo vicino a montagne. Vicino al sorgere del sole, o nei pressi nel suo tramonto, i fasci di luce, infatti, sono quasi paralleli alla superficie terrestre e vicino a oggetti come nubi o montagne la componente di luce meno attenuata nel corso dello scattering è proprio quella rossa. Il resto del cielo, invece, appare comunque blu perché quella resta la componente meno attenuata se il cielo è completamente “libero” (anche da inquinamento…).

Resterà sempre fonte di ispirazione poetica il cielo al tramonto, probabilmente, e forse lo Scattering di Rayleight non servirà (sperabilmente) a togliere la magia dello spettacolo naturale, ma il perché delle cose ha sempre e comunque il suo fascino.

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Roberta De Carolis