La Esencia Celestial¿Cómo se explican los distintos colores apreciables

en el cielo?

Colegio San ViatorMaculDpto. Lenguaje y Comunicaciones

Robert Padilla Quiroz3°Medio BProfesor David GajardoSantiago, 13 de diciembre de 2011

Índice:

0 Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Fenómenos físicos en la atmosfera. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.1 El azul del cielo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2 El rojo del atardecer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.3 Nubes de tormenta. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.4 Arco Iris. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Aurora boreal o Aurora austral. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 2.1 Fuegos del zorro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.2 Historia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 2.3 Formación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 Bibliografía. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

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Introducción

¿Has visto alguna vez un arco iris? ¿O el cielo en un atardecer? ¿Te has preguntado cómo se forman? ¿O porqué el cielo tiene ese color? Todos estos son producto de fenómenos físicos producidos por la luz y su reflexión con distintos materiales, compuestos o medios. En el siguiente informe se intentará profundizar en aquellos y en la forma en que se produce cada uno de estos fenómenos que si bien (debido a la costumbre que llevamos) pueden parecer muy comunes, no solemos cuestionar la manera en que se forman cada uno de ellos ni su utilidad. Se repasarán algunos de los fenómenos visibles en el cielo muy regularmente y otros que no lo son tanto.

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1 Fenómenos Físicos en la Atmosfera

Cuando los rayos del sol atraviesan un prisma de vidrio, con una figura similar al tejado de una casa, estos se dispersan o desvían debido al fenómeno de la refracción, descomponiéndose en los colores que componen el arco iris, que van desde el violeta hasta el rojo pasando por el azul, verde y amarillo. Otro fenómeno que puede darse en la luz del sol, se denomina difracción y consiste en la superposición de ondas coherentes entre sí, alternándose discos o coronas con otros en sombra. Estos dos simples fenómenos son los culpables de los diferentes fenómenos atmosféricos cromáticos.

1.1 El azul del Cielo

La atmosfera terrestre está formada por una enorme cantidad de pequeñas gotas de agua, las cuales reproducen el mismo fenómeno que el prisma de vidrio. Los rayos violetas y azules son los que son mayormente dispersados con respecto al rayo blanco proveniente del sol, a diferencia del rojo y el amarillo que casi no sufren esta dispersión. Es por eso que el color con el que vemos el sol es amarillo, al no haber desviado apenas su dirección, mientras que el resto del cielo es azul, al ser la luz difusa que ha llegado a nuestros ojos revotada en la infinidad de gotas de agua.

El por qué de que el color del cielo no sea violeta de debe a dos razones: porque la luz solar contiene mas luz azul que violeta y porque el ojo humano es más sensible a la luz azul que a la violeta. A su vez, el sol es amarillo-rojizo y no blanco, porque si a la luz procedente del sol, se le quita el azul del cielo, se obtiene una luz de color amarillo-rojiza.

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1.2 El rojo del Atardecer

Al atardecer, el camino que la luz recorre dentro de la atmosfera hasta llegar a nosotros es más largo, por lo que los rebotes sucesivos entre pequeñas gotas de agua y partículas de polvo suspendidas es mayor y hacen que la probabilidad de que la luz acabe casi totalmente difundida, incluso la parte amarilla, aumente. Sólo los rayos rojos, que se desvían menos, siguen un camino casi rectilíneo.De ahí el color rojo o incluso rosa del atardecer, que suele coincidir con días despejados de mayores presiones atmosféricas. Al amanecer éste efecto no es tan notorio al haber una menos cantidad de polvo en la atmosfera, ya que éste se ha depositado en el suelo durante la noche debido a una mayor humedad por la menor temperatura.

1.3 Nubes de tormenta

Si la luz se encuentra con una distribución de partículas grandes, parte de la luz se esparce y puede llegar a cambiar de color. El ejemplo más sencillo se da en las nubes, donde las gotas de agua incoloras esparcen la luz en todas las direcciones pero sin alterar su color, de ahí que se vean blancas. Cuando esta difusión actúa de forma masiva y las partículas que provocan la difusión son incoloras, el resultado es la atenuación de la luz blanca hacia grises cada vez más oscuros. Esta es la causa de que en los días muy nublados, cuando las nubes son muy gruesas, el cielo aparezca más o menos gris, y a veces casi negro.

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1.4 Arco Iris

El arco iris o arco de lluvia, es una consecuencia de la dispersión de la luz del sol cuando se refracta y refleja dentro de las gotas de agua con forma esférica (Por lo que no debe estar afectada por el viento), cambiando tres veces de dirección. El color rojo es el que menos se refracta y se encuentra en la parte exterior del arco, transformándose, hacia el interior en amarillo, verde, azul, añil y violeta.Los rayos del Sol involucrados con la formación del arco iris tienen una particularidad, salen de las gotas de lluvia con un ángulo aproximadamente de 138 grados respecto de la dirección que llevaban antes de entrar en ellas.Este es el “ángulo del arco iris”, descubierto por René Descartes en el año 1637. Esto hace posible que el arco iris sea visible para nosotros, que nos solemos encontrar exactamente entre el sol y la lluvia.La luz solar emerge de muchas gotas de lluvia a un tiempo. El efecto combinado es un mosaico de pequeños destellos de luz dispersados por muchas gotas de lluvia, distribuido como un arco en el cielo. Por ello se puede decir que cada persona percibe un arco iris distinto, dependiendo de la posición en que nos encontremos.Los diversos tamaños y formas de las gotas afectan la intensidad de los colores de los arco iris. Gotas pequeñas hacen un arco iris pálido y de colores con tonalidades pastel; gotas grandes producen colores muy vivos.La forma real del arco iris es circular pero el ver simplemente un arco se debe a la altura del sol con respecto al horizonte y por tanto a nuestra posición, cuando más bajo se encuentre el sol, mas alta será la Creta del arco iris y viceversa.

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2 Aurora Boreal

2.1 Fuegos del zorro

En el folklore abundan las explicaciones sobre el origen de estas fascinantes luces del norte. En finés se llaman “revontulet”, que significa “fuegos del zorro”. El nombre se deriva de una antigua leyenda sobre el zorro del ártico que decía que los rabos de los zorros que corrían por los montes lapones, se golpeaban contra los montones de nieve y las chispas que salían de tales golpes se reflejaban en el cielo. Los esquimales, los habitantes de Groenlandia, los lapones e incluso las tribus del noroeste de la india reconocían esta luz misteriosa en el cielo. Algunos la relacionaban con sus ideas de la vida en otro mundo. La leyenda de los esquimales cuenta que la aurora boreal era un sendero estrecho, sinuoso y peligroso que conducía a regiones celestiales y la luz se debía a la llegada de nuevos espíritus.

2.2 Historia

La aurora del hemisferio norte fue nombrada aurora boreal (luces del norte) por el científico francés Pierre Gassendi en 1621, quien fue el primero en hacer observaciones aurorales sistemáticas. La aurora del sur fue nombrada aurora austral (luces del sur) por el capitán James Cook en 1773, cuando la observó por primera vez en el Océano Índico. Ya los filósofos griegos consideraban la aurora del norte como un fenómeno natural, y la asociaban con el reflejo de la luz en los hielos polares.

2.3 Formación

El sol desprende partículas cargadas de mucha energía, iones, principalmente protones y electrones, los cuales viajan por el espacio a velocidades entre 320 y 704 kilómetros por segundo, es decir, necesitan tan solo entre 130 y 60 horas en llegar a la tierra. Al conjunto

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de partículas que vienen desde el Sol se les conoce como Viento Solar.Cuando éste interactúa con los bordes del campo magnético terrestre, que está originado por el movimiento del núcleo terrestre en estado semilíquido con abundante hierro y animado por la rotación de nuestro planeta, algunas partículas quedan atrapadas por él y siguen el curso de las líneas de fuerza magnética en dirección a la ionosfera.

La Ionosfera es la parte de la atmosfera terrestre que se extiende hasta unos 60 o 10 kilómetros desde la superficie de la tierra. Cuando las mencionadas partículas chocan con los gases en la ionosfera, empiezan a brillar, produciendo el espectáculo que conocemos como aurora boreal y austral. La variedad de colores, rojo, verde, azul y violeta que aparecen en el cielo se deben a los diferentes gases que componen la ionosfera.La Aurora Boreal está en constante cambio debido a la variación de la interacción entre las ráfagas de viento solar y el campo magnético de la tierra. El viento dólar genera normalmente más de 100.000 megavatios de electricidad produciendo una aurora, (la producción de una central nuclear convencional es de 1000MW diarios) lo que puede causar interferencias con las líneas eléctricas, emisiones, radiofónicas o televisivas y comunicaciones por satélite.

Como conclusión podemos destacar la importancia de comprender aquellos fenómenos que nos rodean y que pueden ser mucho más sorprendentes de lo que la gente suele creer. A través de éste informe nos explicamos la formación de fenómenos tan comunes cómo el cambio de color del cielo en un atardecer y tan extraños y fascinantes como el aparecimiento de una aurora, que, además de ser fenómenos muy atractivos a la vista, pueden ser estudiados y sacar provecho de ellos, como es el caso de la aurora boreal.

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Bibliografía

La luz, Wikipedia, la enciclopedia libre (http://es.wikipedia.org/wiki/Luz)Arco Iris, Wikipedia, la enciclopedia libre (http://es.wikipedia.org/wiki/Arco_iris)Aurora Boreal, (http://www.cienciapopular.com/n/Ciencia/La_Aurora_Boreal/La_Aurora_Boreal.php)Cielo, Wikipedia, la enciclopedia libre (http://es.wikipedia.org/wiki/Cielo)

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