PORQUE É QUE O CÉU É... CINZENTO?

E termino hoje esta série de posts. Acho que não falta falar de mais cor nenhuma, que seja possível encontrar no Céu...

Os princípios básicos são sempre os mesmos, pelo que não vale a pena explicar novamente os conceitos.

Pois bem, porque é que de vez em quando o Céu se torna cinzento?

Normalmente é sinal de chuva... ou, no mínimo, de nuvens. Vejamos.

A cor de uma nuvem revela a sua composição.

Grosso modo, pode dizer-se que uma nuvem adquire uma tonalidade cada vez mais cinzenta escura, quanto mais "carregada" está. Quanto mais propícia a converter-se em chuva a nuvem se torna, vai passando do branco para cinzento claro, escurecendo progressivamente.

Para perceber este fenómeno, temos primeiro de perceber o motivo de uma nuvem ser branca.

Quando as gotas de vapor de água presentes numa nuvem são muito pequenas, ficam extremamente condensadas. Isso faz com que a luz solar tenha imensa dificuldade em penetrar pela nuvem, sendo a maior parte refletida para o Espaço. Isso dá a tonalidade branca às nuvens, especialmente quando são vistas de cima.

Quando as gotas de água que ela contém vão aumentando progressivamente de tamanho, o que deixa cada vez mais espaço entre elas para a luz do Sol poder penetrar pela nuvem. Neste processo de acumulação de gotas pequenas para gotas cada vez maiores, uma maior percentagem da luz que entra na nuvem fica "presa" e não é refletida, antes de ser absorvida.

Como exemplo, basta pensar que se vê a uma maior distância em situações de chuva intensa do que em momentos de nevoeiro cerrado.

Ainda duas pequenas notas sobre a coloração das nuvens, que talvez até possam ajudar a quem ler este texto a prever um pouco o estado do tempo:

1. Quando uma nuvem apresenta um tom cinzento azulado, isso significa que o espalhamento (tantas vezes referido em posts anteriores...) está a ser provocado por gotas do tamanho de gotas capazes de provocar chuva.
   Explicação física: o azul está num extremo do espetro do visível. Os raios de menor comprimento de onda são mais facilmente espalhados por gotas do tamanho das gotas de água, pelo que o tom azulado pode significar chuva iminente.
   
   
   
   
   
2. Quando uma nuvem apresenta um tom cinzento esverdeado (tipicamente uma cumulonimbus), é muito provável que se esteja a aproximar uma temporal forte, com chuva, granizo e trovoada, como bem ilustra a foto seguinte tirada em Kansas City, em 2011, pouco antes de um temporal forte.
   Explicação física: o tom verde mostra que o espalhamento está a ser provocado por gelo presente nas nuvens.
   
   
   
   
   

PORQUE É QUE O CÉU É... NEGRO?

Em que situações o Céu que vemos aparenta ser negro? Obviamente, quando é de noite. E no Espaço também, independentemente das horas que os nossos relógios terrestres indiquem. Vamos por partes...

Porque é que o Céu que vemos à noite é negro?

Para responder a esta pergunta, apresento os seguintes argumentos:

• Como já vimos em posts anteriores, a luz branca é o somatório de todas as cores da faixa visível do espetro eletromagnético;
• O Céu é azul porque as partículas da atmosfera dispersam e espalham com mais facilidade a componente azul da luz;
• Quando o Sol está no horizonte, o Céu aparenta ser avermelhado, laranja e rosa, porque a camada atmosférica que a luz tem de ultrapassar é mais espessa.

O que há aqui em comum? A luz.

Resposta simples à pergunta inicial: o Céu é negro à noite devido à ausência de luz. Tal e qual como um quarto escuro, sem luz, vemos negro.

Mas há uma questão importante... é que ao referir-me a "ausência de luz", refiro-me apenas a "ausência de luz do Sol". As outras Estrelas são visíveis porque a luz do Sol não as ofusca à noite, porque o Sol está demasiado ocupado a iluminar a outra metade do Mundo...

E este é um excelente ponto de partida para outra questão.

Porque é que o Céu que vemos no Espaço é sempre negro?

Algumas pessoas, onde me incluo, encaram a Astronomia como uma mistura de Física e de Poesia. Mas sejamos claros numa coisa. O Espaço é basicamente uma imensidão de vazio. No espaço entre as Estrelas, os Planetas, os Cometas, os Asteroides e outros Corpos Celestes, não há nada além de vácuo. É um imenso Nada.

E isso está relacionado com este post num ponto muito simples. É que não havendo nada, a luz não encontra obstáculos à sua propagação e, como vimos em posts anteriores, sem obstáculos não se espalha. Não há dispersão. Independentemente das horas que os nossos relógios "locais" marquem, no Espaço tudo é escuro exceto as fontes de luz e as suas reflexões, como no caso dos Planetas, que não emitem luz mas que a refletem.

Acima da atmosfera, o Céu é sempre negro, porque a luz que ele emite não sofre dispersão.

PORQUE É QUE O CÉU É... VERMELHO?

Ok, duas ressalvas...

1. Isto só acontece ao por do sol e ao nascer do sol;
2. Por "vermelho", entenda-se "tons avermelhados".

Obviamente, este post vem na sequência dos últimos que fiz, sobre as cores que o Céu pode tomar.

O princípio que leva a luz do Sol parecer vermelha quando este está muito próximo do horizonte é o mesmo que faz a cor do Céu parecer azul durante um dia bonito. A Dispersão de Rayleigh (ver "Porque é que o Céu é... Azul?") faz-se sentir sempre, independentemente da hora do dia. A composição da luz não muda, o que muda é a espessura da camada atmosférica que esta tem de passar até atingir os nossos olhos.

Com o Sol tão "baixo", a camada atmosférica que a luz atravessa é superior. A luz sofre espalhamento (ou dispersão) durante mais tempo. Como a quantidade de luz que nos chega diretamente é consideravelmente inferior, o Sol parece-nos menos brilhante. É por isso que conseguimos ter uns momentos românticos a olhar para o por do sol...

E porque é que nos chega menos luz diretamente?

Retornemos ao post em que iniciei este tema, em que faço uma explicação sumária do que é o espetro da luz visível. Está lá uma imagem que mostra "os verdes e os azuis" num extremo da figura e "os vermelhos" do outro. Os verdes e os azuis têm elevada frequência e baixo comprimento de onda, e os vermelhos têm baixa frequência e elevado comprimento de onda. Isto quer dizer que os verdes e os azuis serão refletidos mais frequentemente porque "facilmente" encontrarão na atmosfera obstáculos à sua propagação. A componente vermelha da luz passará porque o seu comprimento de onda é superior e "contorna" esses obstáculos.

Uma vez que a atmosfera aparenta ser mais espessa quando a fonte emissora está no horizonte, os azuis e os verdes encontram muitos obstáculos. Essas componentes da cor não chegam diretamente até nós, ao contrário do vermelho.

Uma outra nota muito interessante.

Muitos de nós já repararam que há dias em que o Céu aparenta ser mais alaranjado ou ter tons mais a pender para o rosa, comparativamente ao normal. Isso acontece quando o Céu tem mais poeiras ou vapor de água. Estas partículas espalham a cor mais facilmente, os azuis e os verdes ficam ainda mais "bloqueados" da nossa vista, e conseguimos ver uma maior variedade dos mais longos comprimentos de onda.

No próximo post vou manter-me neste tema.

PORQUE É QUE O CÉU É... AZUL?

Na sequência do meu último post...

Já sabemos que o Céu pode tomar várias cores.

Já sabemos que a composição da atmosfera e da luz estão na base dessa variedade.

Ok, mas porquê?

A luz que recebemos da Terra vem, quase exclusivamente, do Sol. É certo que existe uma infinidade de outras Estrelas visíveis à noite, mas a luz que dela nos chega, mesmo que algumas sejam incomparavelmente maiores que o Sol, é ínfima e não entra sequer nas contas. O Sol ofusca-as durante o dia e só durante a noite elas têm hipótese de dizer "olá" à Terra.

Voltando à luz do Sol... A luz viaja do Sol até nós durante 8 minutos em espaço livre, sem que nada a perturbe na sua longa (mas rápida) viagem até nós. De repente, entra na atmosfera terrestre que, como já referi no post anterior, contém partículas.

Dependendo do seu comprimento de onda e do tamanho da partícula em que colide, a onda de luz poderá ou não prosseguir o seu caminho.

Poeiras e gotas de água são sempre maiores que o comprimento de onda de qualquer cor pertencente ao espetro visível. Por isso, todas as cores serão refletidas (basicamente como um jogo de pinball) da mesma maneira e a luz que vemos é branca (vemos o branco como o somatório de todas as cores).

Mas as moléculas dos gases são mais pequenas que o comprimento de onda da luz visível e aí a história é outra. Quando um raio de luz atinge uma molécula é parcialmente absorvida pela molécula e radiada (libertada) numa direção diferente. Ainda que todas as cores sejam absorvidas e afetadas da mesma maneira, a frequência com que tal acontece com os azuis (frequências altas, baixo comprimento de onda) é muito maior.

Este processo chama-se Espalhamento (ou Dispersão) de Rayleigh (ou, em inglês, "Rayleigh scattering" para quem estiver interessado em pesquisar em literatura estrangeira).

É por isto que o Céu é azul. Os comprimentos de onda maiores passam diretamente pela atmosfera sem serem fortemente afetados, ao passo que a cor azul sofre este fenómeno. Seja qual for a zona do Céu para onde olhemos, o azul está presente por sofrer este efeito, mais que as outras cores que compõem a luz.

Contudo, se olharmos para o horizonte, veremos uma luz mais pálida. Azul, mas mais pálida...

Isso acontece porque a camada de atmosfera que a luz tem de passar até chegar aos nossos olhos é superior. Com tantas reflexões sucessivas nas pequenas moléculas de gás, parte da luz azul acaba por ser afastada, e isso faz com que menos luz azul consiga ultrapassar a camada atmosférica que envolve a Terra.

Continuo no próximo post a falar sobre as cores do Céu.

PORQUE É QUE O CÉU É...?

Começo hoje uma série de posts sobre os porquês das cores que podemos ver no Céu.

Desde o azul do céu de um belo dia de verão ao vermelho intenso de um por-do-sol, passando pelo branco da luz do sol ao breu da noite, o Céu que temos sobre as nossas cabeças toma várias tonalidades. Que todas elas são belas já nós sabemos, mas é preciso mais que simples poder de observação para perceber o motivo de tal variedade acontecer.

É preciso compreender duas coisas básicas:

1. A composição da atmosfera da Terra;
2. A composição da luz.

A atmosfera é uma mistura de vários componentes, de composições diferentes, bem como de água, que se pode apresentar na forma de vapor, gotas ou pequenos cristais de gelo. Além disso, podem existir partículas sólidas como poeiras, cinzas ou sais vindos dos oceanos.

A composição da atmosfera varia dependendo da latitude ou do clima, por exemplo.

É, também, mais densa junto à superfície, tornando-se mais fina à medida que a altitude aumenta.

A luz é uma forma de energia que se propaga em ondas eletromagnéticas. A luz visível, tal como a vemos, é uma pequena faixa do espetro eletromagnético. A luz é definida em termos de frequência e comprimento de onda, sendo estas grandezas inversamente proporcionais.

Vemos cores desde o violeta (alta frequência, baixo comprimento de onda) ao vermelho (baixa frequência, elevado comprimento de onda). Frequências mais elevadas que o violeta são o ultravioleta (UV) e mais baixas que o vermelho são o infravermelho (IV). Em baixo está uma imagem que ilustra o que acabei de escrever.

Resumindo, a luz branca é a mistura destas 7 cores. Querem uma prova? Vejam, então, as cores do arco-íris...

Continuo no próximo post a falar das cores do Céu...

DE VOLTA...

A Vida é assim, cheia de momentos que nos impedem de fazer coisas de que gostamos muito. Tenho andado assim, no que respeita à Astronomia. Quero ver se volto e se vou recuperando outra vez as minhas coisas essenciais, a minha Vida, o meu controlo sobre o tempo...

E que dia poderia eu escolher melhor que o dia em que vi Orion no Céu pela primeira vez em horas normais? Que constelação linda, imperial... Todas as suas Estrelas são ali colocadas em harmonia. 

Todas as Estrelas são harmonia. Todo o Céu Noturno é harmonia.

Se eu mandasse, proporia as Estrelas para Património Mundial. E os Planetas também. Mundial não, Universal. Proporcionam um espetáculo fabuloso de simplicidade, beleza e poder.

Há tantos Mundos além do nosso, tantos Mundos além dos que nós vemos... Isto não vos faz pensar? Não vos faz pensar que, naqueles pontos de luz ali à distância de um olhar, possa haver quem fique a pensar no mesmo?

Não me sinto sozinho no Universo. Sei que há alguém por aí. Alguém que olha para o Céu com um telescópio e vê o Sol, alguém que descobre um ponto azul claro a orbitar o Sol...

O Céu é lindo. Assim gostemos de investir tempo a contemplá-lo.

O Céu é misterioso. Assim gostemos de pensar nos mistérios que ele encerra.

PERSEIDAS

Este fim de semana, mais concretamente entre os dias 11 e 13 de agosto, será visível uma "chuva de estrelas". Cientificamente, são meteoros em contacto com a atmosfera, mas o fenómeno é conhecido como "chuva de estrelas"...

Faço na próxima semana uma explicação sobre o que são as Perseidas.

Com este post pretendo apenas alertar para o fenómeno. O pico será no dia 12, pouco antes do amanhecer (em Portugal), e o radiante desta "chuva" será um pouco "acima" (maior elevação) da Lua, Vénus e Júpiter, os pontos mais brilhantes do Céu.

TRÂNSITO DE VÉNUS - 4

Hoje coloco algumas fotos sobre o trânsito de Vénus de há cerca de 2 meses.

Procurei algumas fotos "não astronómicas", mas antes que pudessem mostrar a relação íntima do nosso dia a dia com a Astronomia.

Acho que consegui.

Deixo-vos deliciarem-se com estas imagens estupendas.

Sugiro que cliquem nas fotos para apreciar melhor a sua beleza.

TRÂNSITO DE VÉNUS - 3

Como prometido, um post só com fotos do trânsito de Vénus...

Estas primeiras são tiradas da emissão em direto da NASA.

A cor do Sol parece variar porque são aplicados vários filtros ao telescópio, o que faz com que a cor chegue alterada aos nossos olhos.

Repare que na 4ª foto a deslocação de Vénus é já evidente. Na mesma foto, repare no flare do Sol, mesmo na parte de baixo.

Clique na foto se quiser ver melhor.

E que tal esta foto com um filtro na zona extrema UV do espetro?

Mais duas fotos fabulosas:

Vou tentar recolher mais algumas para colocar aqui.
Acho que vale bem a pena...

TRÂNSITO DE VÉNUS - 2

Ainda sobre o trânsito de Vénus ocorrido este mês...

Já no outro post deixei a resposta a algumas questões que podem surgir, talvez as mais pertinentes. Hoje não vou investir muito mais tempo nessas coisas acessórias e vou passar diretamente às fotos, mas antes deixo a resposta a algo que me perguntaram no outro dia:

NOS PLANETAS, SÓ HÁ TRÂNSITOS DE VÉNUS?

Não!

Cada Planeta só pode ver trânsitos dos Planetas mais interiores relativamente ao Sol.

Por exemplo, recordemos por ordem de proximidade ao Sol os 4 primeiros Planetas do Sistema Solar:

1. Mercúrio
2. Vénus
3. Terra
4. Marte

Isto quer dizer que estando na superfície de Mercúrio e olhando para o Sol, NUNCA vamos ver o trânsito de um Planeta.

Também quer dizer que um venusiano só poderia ver um trânsito de Mercúrio, na Terra só é possível ver trânsitos de Mercúrio e Vénus, e que um habitante de Marte poderá ver trânsitos dos outros 3 Planetas interiores.

Por exemplo, foram feitos cálculos e a própria Terra proporcionará um trânsito visível de Marte em 2084. Por outras palavras, Sol, Terra e Marte vão ficar alinhados nesse ano e irá acontecer uma ocultação. Tal como disse no último post, será um eclipsezinho... Pode ser que na altura já haja missões tripuladas a Marte e na altura algum ser humano tenha a visão privilegiada (ou não...) de ver a sua casa passar em frente ao Sol, a uns irrisórios 55 milhões de quilómetros de distância...

Divagações à parte, convém também perceber outra coisa.

Se os Planetas demoram um ano "dos seus" a dar uma volta ao Sol (pouco mais de 365 dias na Terra, 243 em Vénus), não seria natural esses trânsitos serem frequentes?

Não, porque tudo depende da inclinação da órbita dos Planetas na sua translação em torno do Sol. A Linha de Eclítica é uma linha imaginária que todos os Planetas descrevem no seu trajeto, mas na realidade existem algumas diferenças. Vénus tem uma inclinação orbital de 3,39º relativamente à Terra, o que faz com que os seus trânsitos sejam bastante raros. A inclinação das órbitas faz com que estas não assentem num mesmo plano e com isso tornem estes alinhamentos mais raros.

Explico melhor o conceito de Linha de Eclítica em:

Observações Nocturnas: Linha de Eclíptica - 1

e

Observações Nocturnas: Linha de Eclíptica - 2

Acabei por falar demais, outra vez.

É fácil perdermo-nos quando falamos de temas de que gostamos.

Assim sendo, dedico o próximo post exclusivamente às imagens do trânsito de Vénus.