El sol produce un amplio espectro de luz visible, que vemos como blanca pero incluye todos los colores del arcoíris. Cuando la luz del sol atraviesa el aire, los átomos y las moléculas de la atmósfera dispersan la luz azul en todas las direcciones, mucho más que la luz roja. Esto se llama dispersión de Rayleigh y da como resultado un Sol blanco y cielos azules en días despejados.
Al atardecer, podemos ver este efecto marcado, porque la luz del sol tiene que atravesar más aire para llegar a nosotros. Cuando el astro está cerca del horizonte, casi toda la luz azul se dispersa (o es absorbida por el polvo), por lo que terminamos con un Sol rojo rodeado de colores más azules.
Pero si todo lo que estamos viendo es luz solar dispersa, es mejor obtener una visión del color del cielo más real en el cielo nocturno.
Si uno mira el cielo nocturno, obviamente está oscuro, pero no es completamente negro. Sí, están las estrellas, pero el mismo cielo nocturno brilla. Esto no es contaminación lumínica, sino la atmósfera que brilla naturalmente.
En una noche oscura sin luna en el campo, lejos de las luces de la ciudad, se pueden ver los árboles y las montañas recortadas contra el cielo. Este resplandor, llamado airglow, es producido por átomos y moléculas en la atmósfera. En luz visible, el oxígeno produce luz verde y roja, las moléculas de hidroxilo (OH) producen luz roja y el sodio produce un amarillo enfermizo. El nitrógeno, aunque mucho más abundante en el aire que el sodio, no contribuye mucho a la luminosidad del aire.
Los distintos colores del resplandor del aire son el resultado de átomos y moléculas que liberan cantidades particulares de energía en forma de luz. Por ejemplo, en altitudes elevadas, la luz ultravioleta puede dividir las moléculas de oxígeno (O₂) en pares de átomos de oxígeno, y cuando estos átomos luego se recombinan en moléculas de oxígeno, producen una luz verde distintiva.
Así que el cielo no es azul, al menos no siempre. También es un cielo nocturno que brilla en la oscuridad, coloreado con una mezcla de verde, amarillo y rojo. Sus colores son el resultado de la luz solar dispersa, el oxígeno y el sodio de las estrellas fugaces. Y con un poco de física y algunos láseres grandes, podemos crear estrellas amarillas artificiales para obtener imágenes nítidas de nuestro cosmos.
