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Você sabe por que o céu é azul?

O céu é azul principalmente devido ao fenômeno da dispersão sofrido pelos raios luminosos ao se infiltrarem na atmosfera terrestre.

Vista de um pôr do Sol sobre as nuvens, com o céu apresentando várias cores.
O céu pode apresentar diversas colorações, desde a azul até a vermelha.
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Por que o céu é azul? O céu é azul porque a luz solar, ao atravessar a atmosfera terrestre, é refratada e atinge os átomos dos gases oxigênio e nitrogênio, que a dispersa em todas as suas cores, com seus respectivos comprimentos de onda, refletidos por essas partículas. A cor que se dispersa e é mais bem refletida é a azul.

Leia também: Arco-íris — um fenômeno óptico que ocorre devido à refração e à reflexão da luz

Tópicos deste artigo

Resumo sobre o céu

  • O céu é azul principalmente devido ao fenômeno da dispersão sofrido pelos raios luminosos ao se infiltrarem na atmosfera terrestre.

  • A luz do Sol, ao entrar na atmosfera terrestre, sofre os fenômenos de refração, dispersão e reflexão.

  • O fenômeno da refração faz com que a luz, ao mudar de meio, modifique sua velocidade.

  • O fenômeno da dispersão faz com que a luz, ao mudar de meio, se decomponha em suas cores.

  • O fenômeno da reflexão faz com que a luz seja refletida até nossos olhos.

  • No entardecer, o céu pode se apresentar nas cores amarela, laranja ou vermelha.

  • No pôr do Sol, os raios solares precisam atravessar uma camada mais longa da atmosfera terrestre, dispersando a componente azul e provocando uma menor dispersão das cores amarela, laranja e vermelha.

  • Os céus de Mércurio e da Lua são escuros durante o dia.

  • O céu de Vênus é nublado.

  • O céu de Marte é vermelho durante o dia e azulado no pôr do Sol.

  • Os céus de Júpiter, Saturno, Urano e Netuno não podem ser visualizados, devido às suas atmosferas gasosas.

  • Ao olhar o céu, podemos ver os fenômenos de eclipse solar, eclipse lunar, aurora boreal, aurora austral, halo solar, pilar de luz, parélio e outros.

  • As observações do céu permitiram o desenvolvimento da astronomia e de grandes teorias físicas, como as leis de Kepler, a gravitação universal de Newton e a relatividade geral de Einstein.

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Por que o céu é azul?

Durante o dia, vemos o céu com uma coloração azulada. O céu é azul devido aos fenômenos de refração, dispersão e reflexão sofridos pelos raios luminosos na atmosfera terrestre.

Quando a luz proveniente do Sol chega em nossa atmosfera, ela é refratada e se choca com os átomos de nitrogênio, oxigênio e outras partículas e é dispersada em todas as suas componentes (todas as cores do arco-íris), cada qual com seu comprimento e frequência de onda.

Contudo, entre todas as suas cores, a azul é a mais espalhada, já que o seu comprimento de onda é da mesma ordem de grandeza dessas partículas atmosféricas, sendo então refletida pelos átomos desses gases até atingir nossos olhos, fazendo com que enxerguemos o Sol como um círculo luminoso e o céu azul.

Da mesma forma, podemos visualizar quando a luz atravessa um prisma. Ela é refratada e se dispersa em todas as suas tonalidades, como podemos ver na imagem.

Dispersão da luz solar ao atravessar um prisma.
Dispersão da luz solar ao atravessar um prisma.

Por que o céu fica vermelho ou laranja ao entardecer?

Ao entardecer, é possível perceber que o céu tem sua cor modificada do azul para vermelho ou laranja. Isso acontece por causa dos mesmos fenômenos envolvidos na cor azulada do céu, ou seja, devido aos fenômenos de refração, dispersão e reflexão sofridos pelos raios luminosos na atmosfera terrestre.

 Pôr do Sol ao entardecer, com o céu apresentando a cor laranja.
Pôr do Sol ao entardecer.

Quando o Sol se põe, ele está mais próximo do horizonte, o que faz com que seus raios luminosos tenham que percorrer uma camada mais espessa da atmosfera terrestre, fazendo com que durante o percurso a componente azul acabe se dispersando tanto a ponto de não atingir nossos olhos. Já as componentes na faixa do amarelho ao vermelho sofrem menos dispersão, sendo refletidas pelas nuvens e partículas da atmosfera e, assim, tingindo o céu de amarelo, laranja ou vermelho.

Veja também: Absorção da luz — um processo pelo qual a luz que incide sobre um corpo é convertida em energia

Por que o céu dos outros planetas possui cores diferentes?

O céu de outros planetas do Sistema Solar apresentam cores diferentes do céu da Terra, variando de acordo com a sua atmosfera. Veja a seguir:

  • Mércurio: o céu é escuro ao decorrer do dia, já que quase não existe atmosfera no planeta, o que impede a dispersão dos raios solares. Assim, é possível visualizar simultaneamente o Sol e as outras estrelas. Da mesma forma ocorre na Lua.

  • Vênus: o céu está constantemente nublado, devido ao fato de sua atmosfera ser exageradamente densa.

  • Marte: o céu é avermelhado ao decorrer do dia e azulado ao entardecer, já que nele o fenômeno se desenvolve de maneira diferente do da Terra. A luz vermelha proveniente dos raios solares é a mais dispersada, porque o seu comprimento de onda tem o mesmo tamanho das partículas de poeira existentes em sua atmosfera.

  • Júpiter, Saturno, Urano e Netuno: são formados por gases, e não por rochas, como o planeta Terra. Assim, não é possível pousar neles para identificar como é o céu desses planetas.

Curiosidades sobre o céu

  • Os povos antigos eram capazes de navegar nos oceanos analisando a posição das estrelas e constelações no céu.

  • Normalmente, a cada ano é possível visualizar no céu o eclipse lunar, quando a Terra fica entre o Sol e a Lua, e o eclipse solar, quando a Lua encobre o Sol.

  • Do céu do extremo norte do Hemisfério Norte e do extremo sul do Hemisfério Sul da Terra, é possível ver, respectivamente, os fenômenos luminosos da aurora boreal e da aurora austral, ocasionados pela interação das partículas carregadas provenientes do Sol com o campo magnético terrestre.

  • Durante a manhã, é possível visualizar os fenômenos de halo solar, um círculo multicolorido ao redor do Sol que surge quando os raios solares penetram as partículas de gelo da atmosfera. Pilares de luz, por sua vez, são colunas de luz que ocorrem quando os raios são refletidos pelas partículas de gelo da atmosfera. Já parélios são um ou mais pontos luminosos que contornam o Sol devido à refração e à dispersão de luz em partículas de gelo da atmosfera e outras.

  • À noite, dependendo da localização, pode-se visualizar o reflexo da Terra na Lua, sendo possível observar o seu formato arrendodado.

  • Por meio de observações do céu, Johannes Kepler (1571-1630), Tycho Brache (1546-1601) e Galileu Galilei (1564-1642) foram capazes de descrever o movimento dos planetas do Sistema Solar.

  • Observando o movimento do planeta Marte no céu terrestre, Johannes Kepler formulou a segunda lei de Kepler, que descreve que o movimento de um corpo orbitando outro deve percorrer áreas iguais em períodos de tempo iguais.

  • Isaac Newton (1643-1727) investigou a razão de a Lua girar em torno da Terra. Baseado nos estudos de Kepler, Brache e Galileu, ele formulou a lei da gravitação universal, que explica como os planetas se mantêm em órbitas no Sistema Solar.

  • Durante um eclipse solar total em 1919, Albert Einstein (1879-1955) foi capaz de comprovar a sua teoria da relatividade geral, que predizia que ao atravessar um corpo massivo, que deforma o tecido espaço-tempo, a luz sofre um desvio. Por causa dessa teoria, temos a calibração do GPS.

 

Por Pâmella Raphaella Melo
Professora de Física

Escritor do artigo
Escrito por: Pâmella Raphaella Melo Sou uma autora e professora que preza pela simplificação de conceitos físicos, transportando-os para o cotidiano dos estudantes e entusiastas. Sou formada em Licenciatura Plena em Física pela PUC- GO e atualmente curso Engenharia Ambiental e Sanitária pela UFG.

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

MELO, Pâmella Raphaella. "Você sabe por que o céu é azul?"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/por-que-ceu-azul.htm. Acesso em 03 de março de 2024.

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