¿Por qué el cielo es azul y por qué las estrellas son más rojas?

Esta es una cuestión que por obvia pasa desapercibida, y por experiencia propia, la gente suele desconocer.

cielo-azul

Para poder ilustrar este fenómeno podemos hacer una analogía. Imaginemos una gran sala, que tiene dos puertas, una en cada lado. En una de las puertas estamos nosotros observando, y por la otra puerta salen personas, cada una con un color de camiseta diferente, siendo los colores rojo, azul y verde. Consideremos que las personas que llevan la camiseta roja y verde salen por esa puerta y se dirigen directamente y en línea recta a la puerta de salida que es en la que nosotros estamos observando, sin embargo las personas que llevan la camiseta azul llevan una trayectoria caótica, cambiando su dirección a cada instante pero finalmente llegan a la puerta de salida en la que nos encontramos y salen de la sala.

En nuestra perspectiva, en la dirección en la que se encuentra la puerta de entrada, la gran mayoría de las personas que veremos llegar son las personas que tienen el color de la camiseta roja y verde, pues tienen esa dirección y no la cambian. Sin embargo, si miramos en otra dirección lo que veremos es llegar a las personas con la camiseta azul, ya que han realizado un camino caótico y pueden llegar desde cualquier dirección.

Esquema de la situación

Esquema de la situación

La situación en el caso de la atmósfera es muy similar. La luz que nos llega del sol contiene todos los colores, sin embargo solo las longitudes de onda más cortas (azul) sufren esta dispersión, por lo que cuando miramos en cualquier dirección del cielo que no sea la dirección del sol, lo que vemos son fotones azules, ya que han estado rebotando por la atmósfera hasta que han llegado a nuestros ojos.

Crédito: universetoday

Crédito: universetoday

El fenómeno por el que dependiendo del color, la luz sufre una dispersión de mayor o menor intensidad es conocido como scattering (dispersión) de Rayleigh. La dispersión en la atmósfera es causada por las partículas que esta contiene. Por ejemplo, cuando observamos una bonita puesta de sol, el gran enrojecimiento es debido a éste fenómeno. Las partículas en suspensión (llamadas curiosamente aerosoles), provocan esta dispersión muy acusada. Cuando miramos en la dirección del sol, apenas podemos ver exclusivamente las longitudes de onda del rojo, pues tanto las azules, verdes son dispersadas con gran efectividad.

En el campo de la astrofísica estos factores han de ser tenidos muy en cuenta. Cuando observamos una estrella o una galaxia, en la línea de visión entre nosotros y el objeto pueden encontrarse nubes de polvo. A pesar de que las densidades de estas nubes de polvo son muy bajas, el efecto que producen es el enrojecimiento de la luz que la atraviesa como consecuencia del scattering de Rayleigh, fenómeno conocido como enrojecimiento por extinción del medio interestelar. El conocer cual es la cantidad de polvo que atraviesa la luz que estamos observando no es cuestión baladí, pudiendo complicarse a veces, por lo que en principio no sabríamos cuánto de enrojecido está lo que queremos observar (aunque por otras técnicas esto puede ser calculado, de hecho podría calcularse inversamente la densidad de la nube de polvo por cuanto sabemos que se ha enrojecido la observación). Además, en los casos habituales de estar observando con un telescopio terrestre tenemos a su vez la dispersión producida en la atmósfera, lo que enrojece aún más el objeto, no atraviesa la misma cantidad de atmósfera una estrella situada justo sobre nuestra cabeza que una estrella cerca del horizonte. Sin embargo las correcciones por extinción atmosférica son mucho más simples, y fácilmente calculables afortunadamente. Es por esto que cualquier objeto astronómico que observamos suele aparecer como más rojo de lo que realmente es, aunque las diferencias pueden variar mucho dependiendo de qué es lo que estemos observando.

galaxia_roja

Por cierto, no hay que confundir el enrojecimiento debido a la extinción con el corrimiento al rojo cosmológico. Sus causas son totalmente diferentes y no tienen absolutamente nada que ver.

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Una respuesta a ¿Por qué el cielo es azul y por qué las estrellas son más rojas?

  1. Anónimo dijo:

    Muy bien todo

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