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ESPARCIMIENTO RAYLEIGH (COLOR DEL CIELO, DEL SOL Y DE LA LUNA
ECLIPSADA) |
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En el apartado
dedicado a la formación de colores por
incandescencia se ha explicado el hecho de que la luz
emitida por bastantes estrellas, entre ellas, nuestro Sol es
blanca. Sin embargo, como bien sabemos, no resulta blanco,
sino, más bien, amarillento
el color que nos muestra el Sol cuando lo observamos desde la
superficie terrestre. Esto se debe a que cuando la luz solar que
nos llega atraviesa la atmósfera, sufre un proceso de dispersión
denominado dispersión de Rayleigh o esparcimiento Rayleigh,
en honor a
lord Rayleigh (1842-1919), que
fue el primero en explicarlo en 1871. |
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De modo
general el esparcimiento Rayleigh es la dispersión de
fotones producida por partículas cuyo tamaño es mucho menor
que la longitud de onda de tales fotones dispersados. Puede
ocurrir cuando la luz viaja tanto por sólidos, como por
fluidos transparentes, pero se ve con mayor frecuencia en
los gases. Es debido a la polarización eléctrica de las
partículas, ya que lo que ocurre es que el campo eléctrico
oscilatorio de una onda luminosa actúa sobre las cargas de
dichas partículas provocando que oscilen en la misma
frecuencia. Entonces esas partículas se convierten en
pequeños dipolos que radian la luz dispersada.
Globalmente este tipo de dispersión obedece a la ley:

Según la
cual la potencia irradiada en la dispersión es proporcional
a la inversa de la cuarta potencia de la longitud de onda de
la luz incidente. En el caso que nos ocupa, sucede que, si
la atmósfera "está limpia" (sólo está actuando el ozono y
las moléculas usuales de la misma), cuando la luz blanca
procedente del Sol la atraviesa, sufre la dispersión
Rayleigh por parte de las partículas de dicha atmósfera.
Siguiendo la ley de Rayleigh, se tiene el pico de máxima
intensidad de la luz solar visible que dispersa la atmósfera
en el color
violeta, y el mínimo en el color
rojo, tal como muestra el
gráfico adjunto. |
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Como consecuencia de esto, cuando miramos de día
hacia el cielo llega a nuestros ojos algo de esa luz
dispersada por ella, tal como indica el esquema adjunto.
Por este motivo, teniendo en cuenta que, tal como indica
el gráfico anterior (situado encima de este texto), algo
del resto de longitudes de onda también nos llegan (en
mucho menor grado y con menor intensidad cuanto mayor es
la longitud de onda), en principio deberíamos ver el
cielo con una tonalidad
azul.
En un apartado posterior de
este tema se explica con más detalle, por qué,
aunque es cierto que
lo vemos de un tono azul, dicho tono es, de
hecho, un azul claro (cian),
lo que tiene que ver con que nuestros receptores tienen
una diferente sensibilidad dependiendo de cuál sea la
longitud de onda de la luz que reciben.
El esparcimiento Rayleigh explica también el
hecho de que cuando miramos hacia Sol lo vemos (durante
la mayor parte del día) de color
amarillento,
ya que, como también indica el esquema anterior,
entonces llega a nuestros ojos luz solar a la que se ha
restado una parte de las radiaciones dispersadas por la
atmósfera (de longitudes de onda menores). Al amanecer y
en el ocaso el color del Sol torna a
anaranjado
o
rojizo,
porque en esos momentos la posición que ocupa con
respecto a nosotros (muy cercana a la línea del
horizonte) implica que la luz recibida de nuestra
estrella tenga que recorrer una distancia mucho mayor
para atravesar la capa atmosférica. |
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Un fenómeno similar produce las llamadas "lunas
de sangre", que se pueden observar cuando ocurre un
eclipse total de nuestro satélite. En un eclipse lunar
total, toda la Luna pasa dentro de la parte más oscura
de la sombra de la Tierra, llamada umbra, pero, a pesar
de ello, podemos verla, porque parte de la luz solar que
no está bloqueada por nuestro planeta se filtra por una
gruesa porción de la atmósfera de la Tierra.
Tal como indica el esquema adjunto esta luz que
se filtra por la atmósfera es refractada e incide sobre
la superficie lunar. Como en la situación antes
descrita, la luz solar que es dispersada por la capa
atmosférica es azulada, la que la atraviesa es rojiza y
la que devuelve la Luna suele ser entre roja y
anaranjada. |
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El
resultado de todo ello es brindar un acontecimiento
astronómico del que podemos disfrutar si estamos
atentos, ya que, en promedio, hay alrededor de dos a
cuatro eclipses lunares totales por año en cualquier
parte del mundo.
En el clip
de video situado a la derecha de este texto (editado por
la
Red Climática Mundial) vemos este bonito
espectáculo sobre edificios de Madrid (en 2017)
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Terminamos este
apartado comentando el hecho de que la denominación de este
fenómeno astronómico como "lunas de sangre" se piensa que
procede de un posible acontecimiento, que habría sido
protagonizado por Colón en 1502 durante su último viaje a
América. Lo relató
uno sus colaboradores,
Diego Méndez de Segura (1475-1536) en unas memorias, que
reprodujo tres siglos después (en 1825) el historiador
Martín Fernández de Navarrete
(1765-1844) dentro el libro titulado: "Colección de los
viajes y descubrimientos que hicieron por mar los españoles
desde fines del siglo XV". |
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En aquella
expedición hacia América (iniciada en 1502), después de
algo más de un año de navegación, se habían perdido dos
embarcaciones y las otras dos estaban muy deterioradas,
lo que obligó a los conquistadores a quedar varados en
el norte de Jamaica. Según el relato de Diego Méndez de
Segura, Colón envió entonces en canoa a la isla "La
Española" en busca de ayuda, a un grupo comandado por el
propio Méndez de Segura. Y mientras esperaban, Colón
acordó con los nativos intercambiar algunas de sus
posesiones por comida. Pasaron varios meses esperando un
rescate que no llegaba y la relación con los indígenas
se fue deteriorando, de tal modo que entre finales de
1503 e inicios de 1504, los indígenas se amotinaron y
dejaron de llevar comida a las huestes de Colón. Colón
tenía muchos conocimientos de astronomía y presuntamente
se aprovechó de su capacidad para predecir que el
29 de febrero de 1504 se iba a producir un eclipse total
de Luna durante el cual, el sabía nuestro satélite se
vería de color rojizo. Para atemorizar a los aborígenes
les presentó el acontecimiento astronómico como un
castigo divino, del que los nativos no podrían escapar.
Según el relato de Méndez de Segura, Colón hizo llamar a
todos los caciques, les dijo que los conquistadores
estaban allí "por mandato de Dios" y, también, que "Dios
estaba enojado con ellos, por no darles comida, lo que
les mostraría (la noche del eclipse) por señales que
haría en el cielo (la Luna "sangrando"). Se dice
en el libro de Fernández de Navarrete que los nativos
creyeron a Colón, se fueron que muy espantados y que le
prometieron que le traerían siempre de comer.
Presuntamente así se salvaron Colón y sus hombres de
morir de hambre, hasta que en junio de ese año
finalmente llegaron los refuerzos que tanto esperaban.
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