Prečo je obloha modrá a more slané? Také klasické otázky a predsa nie vždy jasná odpoveď. Keď sa pozriete na oblohu počas jasného dňa, je nádherne modrá, no v noci, alebo keď sa pozriete na vesmír, je čierna. Ako je to možné? Odpoveď spočíva v tom, ako sa svetlo správa v atmosfére Zeme. Slnko vyžaruje svetlo, ktoré obsahuje všetky farby spektra. Keď toto svetlo vstúpi do našej atmosféry, narazí na molekuly vzduchu a častice prachu. Svetlo s kratšou vlnovou dĺžkou (modré a fialové) sa rozptyľuje viac ako svetlo s dlhšou vlnovou dĺžkou (červené a oranžové). Aj keď fialová má ešte kratšiu vlnovú dĺžku ako modrá, naše oči sú citlivejšie na modrú, a preto ju vnímame ako hlavnú farbu oblohy.
Príliš jednoduché? Iné vysvetlenie fenoménu rozptylu svetla
Tento jav sa nazýva Rayleighov rozptyl a funguje na princípe, že častice v atmosfére sú oveľa menšie ako vlnové dĺžky svetla, ktoré ich zasahujú. Preto sú modré a fialové vlnové dĺžky rozptyľované do všetkých smerov, zatiaľ čo červené a oranžové svetlo prechádza atmosférou relatívne nerušene. Modré svetlo sa tak šíri v celej atmosfére a dostáva sa k našim očiam, čím vytvára dojem modrej oblohy. Keď je Slnko nízko nad obzorom, napríklad pri západe alebo východe slnka, svetlo prechádza dlhšou dráhou atmosférou a červené vlny sa rozptyľujú menej, čo vedie k oranžovým a červeným odtieňom oblohy.
Ak by sme chceli tento efekt overiť, jednoduchým experimentom by bol pokus so skleným hranolom alebo difrakčnou mriežkou. Rozklad svetla cez hranol nám ukáže celé spektrum farieb, ktoré obsahuje aj modrú, aj červenú. Vo vzduchu, v atmosfére Zeme, však menšie častice viac rozptyľujú práve modré svetlo.
Ako si oblohu vysvetľovali staré civilizácie?
Predtým, než ľudia pochopili fyzikálne zákony, ako je Rayleighov rozptyl, si farbu oblohy vysvetľovali rôznymi spôsobmi. V starovekom Grécku napríklad verili, že obloha je odrazom „éteru“, jemnej esencie, ktorá tvorí svet medzi Zemou a nebesami. V severskej mytológii mala obloha farbu podľa krvi božstva Ymira, obrieho tvora, ktorého telo vytvorilo svet. V hinduistickej tradícii modrá obloha symbolizovala božstvo Višnu, ktorý sa často zobrazuje s modrou kožou, čím sa stotožňoval s vesmírom a nekonečnosťou. Číňania zase verili, že obloha je obrovský kryštálový poklop, ktorý sa rozprestiera nad zemou, a jeho modrý odtieň bol výsledkom nebeských síl.
Prečo sa odtieň oblohy mení?
Obloha nie je vždy rovnakého odtieňa modrej, čo si určite každý všimol. Ráno býva svetlomodrá, na poludnie často sýto modrá, a niekedy môže pôsobiť až belavo. Tento jav je spôsobený niekoľkými faktormi: hrúbkou atmosféry, množstvom častíc v ovzduší a pozíciou Slnka. Čím vyššie je Slnko na oblohe, tým intenzívnejší je rozptyl modrého svetla, preto obloha pôsobí sýtejšie. Naopak, keď je vzduch suchší alebo obsahuje menej častíc, obloha môže byť svetlejšia.
Odtieň modrej sa mení aj v závislosti od zemepisnej polohy a počasia. V oblastiach s vysokým znečistením vzduchu alebo vlhkosťou môže obloha nadobúdať svetlejšie, ba až belavé odtiene, pretože svetlo sa rozptyľuje na väčších časticiach.
Bežným odtieňom modrej oblohy je azúrová modrá (vlnová dĺžka okolo 475 nanometrov), no keď sa atmosférické podmienky zmenia, tento odtieň môže oscilovať medzi svetlomodrou a tmavšou, až indigovou modrou.