A cor do céu está intimamente ligada com a atmosfera de um planeta (ou sua ausência, é claro). No planeta Mercúrio, desprovido de atmosfera, o céu é sempre escuro, independente da presença do Sol. Na Terra, temos uma atmosfera rica em nitrogênio. Outros componentes dignos de nota em nossa atmosfera são o oxigênio, o gás carbônico, o ozônio e o vapor d'água.
Pois bem, todos estes gases são compostos por moléculas distintas e fazendo-se uma “média ponderada”, levando-se em consideração as quantidades relativas de cada gás, chegamos a uma grandeza um tanto abstrata que é o “tamanho médio das moléculas da nossa atmosfera”. Quando um raio de luz entra na atmosfera, ele muda de direção. Esse fenômeno é chamado refração. Cada comprimento de onda (ou seja, cada cor) sofre uma refração ligeiramente diferente e assim as cores se separam. Além disso, as moléculas da atmosfera também absorvem certas cores e refletem outras tantas. O conjunto desses fenômenos (refração, absorção e reflexão) pode ser chamado de “espalhamento”. Cada atmosfera, devido ao tamanho médio de suas moléculas, espalha a luz de forma diferente.
A atmosfera terrestre privilegia, na maior parte do dia, a difusão da cor azul em seu espalhamento. Mas isso depende também do ângulo de incidência da luz! Tanto é que nos crepúsculos (nascer e ocaso), o céu adquire tons avermelhados. Para ângulos rasantes, o espalhamento difunde mais a cor vermelha. (Uma curiosidade: em Marte o fenômeno é oposto. Como o tamanho médio das moléculas atmosféricas é outro, lá o céu diurno é rosado e durante os crepúsculos ele fica azulado!) Durante a noite, não há astro que produza uma incidência luminosa forte o suficiente para causar algum tipo de espalhamento e, por isso, vemos a atmosfera como ela realmente é: transparente! E por isso o céu noturno é escuro.
*Com informações do Planetário do Rio
http://suburbanodigital.blogspot.com.br/2014/04/por-que-o-ceu-diurno-e-azul-e-o-noturno.html
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