lunes, 26 de septiembre de 2011

Del cielo y lo que hay en él

Empezaré este (espero que largo) camino por el blog, hablando de algo que últimamente traigo mucho en la cabeza, debido principalmente a que ha salido en temas de conversación reciente.
"No se sabe porque es azul el cielo. Las nubes son vapor de agua." Entre otras. Así que este artículo viene a clarificar ligeras dudas o ignorancias respecto a eso que vemos siempre que volteamos la cabeza para ver que pájaro nos ha “cagao”.

Quisiera, antes de comenzar, explicar un ligero detalle. Habrá artículos de ciencia (como éste) que sean simplificados, buscando ser más entendibles. Considero este medio como una forma de acercar a neófitos a tierras desconocidas, y en lugar de agobiarles con información más técnica y formal, prefiero explicarles de manera sencilla en que consisten los temas. Sí simplifico demasiado, lo siento, pero prefiero algo que peque de simple que de complicado. Obviamente, esto es solo un inicio, en la red hay infinidad de lugares con más información, en más niveles, pero al menos no irás en blanco después de haber leído aquí. Nada me costaría hablar de, por ejemplo en este artículo, la dispersión de Rayleigh, pero considero que sería agobiar al lector. Al final, recurrentemente, pondré enlaces para enriquecer la lectura a quien lo desee.


Y ahora sí, ¡Empecemos!

El color

Para algunos de nosotros será muy obvio, para otros no tanto, pero el misterio del color del cielo en realidad es muy simple de clarificar.
El Sol emite luz en todas las longitudes de onda, de las cuales nosotros vemos esa porción del espectro conocida como “espectro visible” (original, ¿no?), en donde están todos los colores que percibimos diferenciados por su longitud de onda. Así, tenemos que en la parte más baja visible se encuentra el rojo, y la parte más elevada está el violeta. Esta progresión se da basándose en la longitud de onda y en la energía de la radiación. A mayor longitud de onda, menor energía.
Pero a lo que vamos.
                             
El Sol emite radiación en todo el espectro visible (y más, pero no nos interesa aquí), y esta radiación incide en la atmósfera compuesta de Nitrógeno, Oxígeno, entre otros gases. Y aquí está el quid del asunto, estos gases dispersan la radiación solar. Toda materia absorbe y/o refleja radiación electromagnética, pero absorben más en ciertas longitudes y menos en otras. La atmósfera casi no absorbe nada de azul y violeta, haciendo que estos dos colores reboten más y más entre sus partículas y lleguen más intactos hasta nuestros ojos, cosa que no pasa con, por ejemplo, el rojo, que es absorbido en mayor medida por estos gases.

"Vale, pero ¿entonces por qué vemos los atardeceres amarillos y rojizos?"

La diferencia del atardecer radica en que la mayoría de los rayos solares llegan ya de manera  tangente, no son tan directos y perpendiculares. Esto ocasiona que la luz tenga que recorrer más espacio antes de llegar a nuestros ojos, haciendo mayor la absorción del color azul y permitiéndonos ver otros como el amarillo y el rojo en el cielo.
Y en la noche, al no haber casi luz, vemos el cielo negro. En noches de Luna llena podemos llegar a verlo de un azul muy oscuro, porque la Luna nos refleja parte de la luz solar.

¿Vapor? Pues resulta que no.
Las nubes 

Es de pensamiento muy popular pensar que las nubes son vapor de agua, pero, ¿esto es así? ¡No!
Entonces suelo oír la pregunta: "¿por qué no caen sino son vapor? Tienen que serlo, ¡míralas, están flotando como lo hace el vapor!"
Pero el vapor no es lo único que flota. Y recordemos; el vapor es transparente; las nubes no.
Hagámoslo simple: ¿a que temperatura es vapor el agua? A 100 grados centígrados a presión normal. ¿Las nubes están a 100 grados centígrados? ¡No! De hecho, las nubes suelen estar más frescas que la temperatura en la superficie. "Vale, pero la presión no es igual allá arriba."
Es cierto, a la altura de las nubes la presión es considerablemente menor que a nivel del mar, y la presión modifica la temperatura de ebullición, pero no es la suficiente para hacer que el agua se haga vapor a temperaturas tan bajas.

Las nubes son mayoritariamente agua líquida. Al menos, la parte visible y que todos identificamos como nube, no es vapor, aunque si tengan vapor, que asciende desde el suelo hasta que pierde suficiente temperatura y se condensa. Pero eso no se ve.

La razón de que estén allá arriba es el viento y el tamaño de las gotas de agua, más pequeñas que las que solemos imaginar. Esto hace que puedan estar flotando allá sin tener que caer, a menos que empiecen a juntarse. Cuando las nubes se juntan, las gotas de agua van chocando unas contra otras y creciendo, hasta que llega el momento que son tan grandes que el viento y las partículas de la atmósfera no las pueden sostener y caen, provocando lluvia.

¿Y que más hay en él…?

Gases, de todo tipo. Contrario a la imagen popular, el gas predominante en la atmósfera no es el oxígeno, sino el nitrógeno. Si fuese el oxígeno, probablemente la Tierra hubiera ardido hace algunos años.
Estos gases son los que hacen, que, a veces, las estrellas titilen. La razón, es que no todos los gases en todas las alturas están a la misma temperatura, y esto provoca esa especie de temblor en la luz. ¿cuántos poetas no se dejaron llevar por algo tan simple?
Lo demás, para otro artículo.


Para profundizar algo más:  Dispersión de Rayleigh, ElTamiz
Fuentes: Wikipedia

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