O jornalista de ciência Salvador Nogueira, autor de 11 livros e sócio-fundador da Associação Aeroespacial Brasileira, é quem responde à pergunta da seção Um Adulto Responde, na Folhinha.
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Por que o céu existe e é azul?
Alexandre O. P. V., 8 anos
Nós estamos todos na superfície de um objeto gigante em formato aproximado de uma bola, o planeta Terra. Quando olhamos para cima, vemos tudo que há fora da Terra —o universo inteiro.
Mas, nisso, também vemos uma parte muito especial do nosso próprio planeta, a atmosfera. É basicamente uma capa de ar que envolve a Terra, presa a ele pela gravidade —a mesma força que puxa nós e tudo mais na direção do chão.
A presença dessa capa de ar é o que dá ao céu sua cor. Na Lua, por exemplo, que não tem uma atmosfera, os astronautas que vão até lá olham para o céu e o veem todo escuro, perfeitamente preto, mesmo durante o dia, quando o Sol está brilhando.
Levou um bom tempo até que os cientistas entendessem por que o céu aqui na Terra é azul. Foi preciso entender antes o que é a luz e como ela se comporta.
A luz que vem do Sol e ilumina o nosso planeta é branca, mas no século 17 um cientista chamado Isaac Newton descobriu que, se você passar a luz solar branca por um prisma (um cristal com um formato específico), ela é decomposta em todas as cores.
É o mesmo fenômeno que produz o arco-íris (e nesse caso quem faz o papel de prisma são gotículas de água na atmosfera).
A decomposição acontece porque cada cor, ao passar pelo prisma, se desvia num ângulo diferente, que a separa das demais. Essa é uma descoberta essencial: cada cor se comporta de um jeito diferente, e isso acontece porque, mais tarde outros descobririam, a luz se comporta como uma onda, e cada cor tem um nível de energia diferente nessa onda.
Como as ondas do mar, ela tem pontos baixos e altos —cristas e vales—, e o que diferencia cada cor é a distância entre duas cristas consecutivas, o chamado comprimento de onda. Quanto maior a distância, menos energia há naquela cor. Assim, a vermelha é a menos energética das cores, a amarela está no meio do caminho e a azul-violeta é a mais energética.
Quando a luz branca do Sol incide sobre nossa atmosfera, boa parte dela atravessa completamente a camada de ar e chega ao chão. Mas, quanto menor o comprimento de onda da luz, mais ela interage com as moléculas e as partículas suspensas no ar sofrendo um fenômeno conhecido como espalhamento —ela é redistribuída em todas as direções.
E, nisso, a cor azul é campeã. Então, a luz que vemos chegar diretamente do Sol é branca, mas a que saiu do Sol e bateu na atmosfera ao nosso redor é espalhada e produz o tom azulado do céu.
Esse fenômeno também ajuda a entender porque o nascente e o poente são avermelhados. Quando o Sol está na direção do horizonte, sua luz precisa atravessar uma quantidade muito maior de ar (pense que a luz não está nesse caso cruzando uma fina camada acima de nós, mas uma camada bem mais grossa que percorre todo aquele monte de ar entre nós e o horizonte).
Nisso, muito mais cores acabam sofrendo espalhamento, e só vemos o laranja e o vermelho chegando diretamente do Sol até nós.
Outros planetas podem ter céus de cores diferentes. Marte, por exemplo, se tivesse uma atmosfera limpa, seria algo azulado, como o da Terra. Porém, estamos falando de um planeta que é um deserto, com muita poeira fina e avermelhada suspensa no ar —que acaba deixando a cor do céu num tom entre laranja e salmão.
Mesmo aqui na Terra, de vez em quando, por conta da poluição das grandes cidades, de queimadas ou tempestades de areia, vemos o céu ficar em outras cores. E, à noite, ele fica mais escuro porque não há a luz do Sol, mas ainda assim ele não é perfeitamente negro —porque ainda há espalhamento da luz vinda dos outros astros no espaço e também das luzes artificiais que geramos aqui na Terra para iluminação.
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