Gli esseri umani hanno sempre usato semplici osservazioni della natura per cercare di comprendere il nostro ambiente complesso e persino il cosmo più ampio. Un esempio è:"Cielo rosso di notte, delizia del pastore" e "Cielo rosso al mattino, avvertimento del pastore". Questi detti - che risalgono alla Bibbia (Matteo 16:2b-3) - suggeriscono che un tramonto particolarmente rosso significa che sta arrivando il bel tempo e un'alba particolarmente rossa significa che sarà brutto tempo o forse un giorno tempestoso .

C'è un ricco patrimonio di interpretazione dei colori del cielo del tramonto e dell'alba, con diversi gruppi culturali e popoli con tradizioni e detti diversi. Per esempio, "delizia del pastore" è tipicamente sostituito con "delizia del marinaio" nella versione americana della rima. Ma c'è qualcosa di vero dietro tali previsioni?

A latitudini medie come l'Europa e gli Stati Uniti, i sistemi meteorologici si spostano principalmente da ovest. È questa caratteristica particolare che può aiutarci a capire come il colore del cielo è legato ai futuri modelli meteorologici e se i pastori dovrebbero preoccuparsi di prestare attenzione ai cieli rossi.

Sfumature di rosso

Durante il tramonto o l'alba, la luce del sole viaggerà attraverso una frazione significativa dell'atmosfera e infine la troposfera, una regione che contiene nuvole. Là, la luce solare interagisce con molecole di gas che sono molto più piccole della lunghezza d'onda della luce, un processo che i fisici chiamano scattering di Rayleigh. In questa interazione, la luce viene dispersa in modo più efficace se il suo colore è blu anziché rosso. Il motivo per cui il sole appare rosso al tramonto o all'alba è perché la maggior parte della sua luce blu è stata dispersa durante il lungo viaggio attraverso l'atmosfera.

Puoi testarlo a casa. Fai brillare una torcia nell'acqua a cui sono state aggiunte una o due gocce di latte. Il latte disperde la luce in modo simile alle molecole di gas nell'atmosfera, lasciando la luce della torcia rossa.

Ma il tramonto o l'alba non significano necessariamente un luminoso, cielo rosso. Se c'è molto vapore acqueo nell'aria, il tramonto può sembrare più rosa e arancione, attenuando i colori rosso vivo. Questo è un effetto causato dal fatto che le gocce d'acqua sono paragonabili o di dimensioni maggiori alla lunghezza d'onda della luce, il che significa che diffondono allo stesso modo tutti i colori della luce.

Un cielo di colore rosso intenso richiede una troposfera particolarmente secca e limpida lungo il percorso della luce solare, quindi l'aria è costituita principalmente da molecole più piccole delle gocce d'acqua, polvere o sostanze inquinanti. Tali condizioni atmosferiche chiare sono solitamente collegate al lato principale di un fronte meteorologico ad alta pressione che si muove da ovest, un fenomeno che di solito significa che il giorno successivo sarà asciutto e soleggiato. Quindi sembra che ci sia davvero del vero nel detto sui cieli rossi di notte.

Se il sistema di alta pressione si sta allontanando verso est queste condizioni atmosferiche sono incontrate dalla luce del sole nascente che invece ci raggiunge. Di conseguenza, il cielo rosso al mattino indica che è imminente un cambiamento del tempo. Qualsiasi luce che ci raggiungesse durante il tramonto da ovest dovrebbe passare attraverso un'aria più umida. Inoltre, l'atmosfera sul lato di uscita di un sistema ad alta pressione di solito è anche più ricca di inquinanti, che aiuta anche a disperdere la luce blu.

Ma i colori del tramonto o dell'alba possono essere molto più complessi e il risultato di eventi molto più lontani dall'osservatore diversi dal tempo. L'aria può contenere non solo acqua, ma inquinanti più complessi e piccole particelle di polvere. Se sono tutti di dimensioni simili, il sole e il cielo possono assumere colori rosso-arancio, così come lilla o viola. Queste particelle possono essere raccolte da incendi e tempeste di polvere.

Solo di recente questo ha portato a un fenomeno nel Regno Unito soprannominato l'uragano sole. Un sistema meteorologico collegato all'uragano Ophelia aveva trasportato la polvere dal Nord Africa e gli incendi selvaggi iberici nelle sue nuvole sopra il Regno Unito. Di conseguenza il sole di mezzogiorno si trasformò in un arancione intenso, tingendo il paesaggio di una luce inquietante. Un altro esempio è stata l'eruzione del 2010 di Eyjafjallajökull, un vulcano in Islanda, che ha generato ceneri fini e aerosol di solfato nell'alta atmosfera.

Tramonti interstellari

I cieli rossi sono molto più che belle opportunità per una foto. Offrono momenti per contemplare come le osservazioni di base possono rivelare approfondimenti sul tempo futuro e persino sulle eruzioni vulcaniche a molte migliaia di chilometri di distanza. Forse più sorprendentemente, ci aiutano anche a capire cosa c'è al di fuori del nostro pianeta.

Lo spazio noto come "mezzo interstellare" è pieno di polvere e gas. A volte può essere ammassato in nuvole e far sì che la luce delle stelle lontane venga notevolmente attenuata e arrossata. Quando guardiamo questo, è come vedere centinaia di soli allo stesso tempo trasformarsi in un colore più rosso. Comprendere questi "tramonti interstellari" ci permette di esplorare cosa c'è tra noi e le altre stelle.

Questo perché le particelle vicino alle stelle o nelle nuvole che formano le stelle possono essere presenti all'interno o tra la polvere, contribuendo a causare la luce rossa delle stelle. In definitiva, studiando questi tramonti interstellari, potremmo capire esattamente cosa sono queste particelle. Ciò significa che potremmo capire quali elementi aiutano a formare stelle e pianeti con le loro atmosfere e tramonti e albe. Quindi i cieli rossi non solo portano la gioia dei pastori, ma portano anche la gioia degli astronomi.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.