Γιατί η ατμόσφαιρα είναι μπλε;

Το Rayleigh Scattering, ένα φαινόμενο που προκαλείται από την αλληλεπίδραση μεταξύ του ηλιακού φωτός και των μορίων στην ατμόσφαιρα της Γης, έχει ως αποτέλεσμα την εμφάνιση μιας μπλε ατμόσφαιρας κατά τη διάρκεια της ημέρας. Η διασπορά των φωτεινών κυμάτων συμβαίνει όταν έρχονται σε επαφή με σωματίδια που είναι μικρότερα από το μήκος κύματος τους. Στην ατμόσφαιρα, αυτά τα σωματίδια είναι κυρίως μόρια αζώτου και οξυγόνου, τα οποία είναι άφθονα.

Όταν το φως του ήλιου, το οποίο περιλαμβάνει ένα φάσμα χρωμάτων, εισέρχεται στην ατμόσφαιρα της Γης, τα μόρια του αζώτου και του οξυγόνου αλληλεπιδρούν με τα συντομότερα συστατικά μήκους κύματος του ορατού φωτός, κυρίως βιολετί και μπλε φως. Τα βραχύτερα μήκη κύματος είναι πιο αποτελεσματικά διάσπαρτα προς όλες τις κατευθύνσεις λόγω της υψηλότερης ενέργειας τους. Ως αποτέλεσμα, το διάσπαρτο μπλε φως είναι ορατό από διάφορες γωνίες, δίνοντας στον ουρανό τη χαρακτηριστική του μπλε εμφάνιση.

Τα άλλα χρώματα του ορατού φάσματος, όπως το κόκκινο, το πορτοκαλί και το κίτρινο, έχουν μεγαλύτερα μήκη κύματος και είναι διάσπαρτα σε μικρότερο βαθμό. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο βλέπουμε αυτά τα χρώματα κυρίως κατά τη διάρκεια της ανατολής και του ηλιοβασιλέματος όταν το φως του ήλιου πρέπει να ταξιδέψει μέσα από μια μακρύτερη πορεία ατμόσφαιρας για να φτάσει στα μάτια μας. Τα πρόσθετα ατμοσφαιρικά μόρια που συναντούν αυξάνουν τη διασπορά των βραχύτερων μήκους κύματος, αφήνοντας τα υπόλοιπα μεγαλύτερα μήκη κύματος να κυριαρχήσουν, δημιουργώντας ζωντανές κόκκινες και πορτοκαλί αποχρώσεις.