¿Por qué el cielo es azul y el atardecer naranja?

Túmbate boca arriba en un parque una tarde despejada y el cielo sobre ti será de un azul intenso y uniforme, de un extremo a otro. Quédate hasta el anochecer y ese mismo cielo, con el mismo aire, se vuelve dorado, luego naranja y luego rosa cerca del horizonte. Nadie ha pintado nada ni ha pulsado ningún interruptor. El cielo simplemente ha cambiado los colores que te envía.

La historia empieza con la luz del sol, que parece blanca pero en realidad son todos los colores del arcoíris viajando juntos. Cada color viaja como una onda de distinta longitud. La luz roja tiene las ondas más largas que podemos ver, y el azul y el violeta las más cortas. En su camino a través de la atmósfera, ese haz mezclado se encuentra con las incontables y diminutas moléculas de gas que forman el aire.

Esas moléculas son demasiado pequeñas para tapar la luz, pero sí la desvían, y se les da mucho mejor desviar las ondas cortas que las largas. La luz azul rebota en todas direcciones, dispersada una y otra vez, hasta que parece venir de todo el cielo a la vez. Mires donde mires, lejos del sol, parte de ese azul dispersado se dirige a tus ojos. La luz roja y la amarilla, en su mayoría, siguen de largo.

Al atardecer, la luz hace un viaje mucho más largo. Con el sol bajo en el horizonte, sus rayos atraviesan mucho más aire antes de llegar hasta ti, y cuando llegan, casi todo el azul se ha dispersado hacia los lados. Lo que queda es la luz de onda larga: rojos, naranjas y amarillos. El polvo y las partículas diminutas del aire pueden intensificar el efecto, y por eso algunas tardes ofrecen un espectáculo mucho más vivo que otras.

En todo esto se esconde un enigma. Las ondas violetas son aún más cortas que las azules y se dispersan todavía más, así que ¿por qué el cielo no es violeta? Hay tres cosas que actúan juntas. Para empezar, el sol emite menos violeta que azul. Además, el violeta se dispersa y se pierde antes en su camino hacia abajo. Y nuestros ojos son sencillamente más sensibles al azul, así que la mezcla de colores que llega del cielo nos parece azul, aunque también lleve algo de violeta.

¿Cómo sabemos que funciona así? El efecto se llama dispersión de Rayleigh, en honor a Lord Rayleigh, el físico que lo describió. Su regla principal es que la dispersión se vuelve mucho más fuerte cuanto más corta es la onda, y esa única regla explica tanto la tarde azul como el anochecer rojo. También predice un resultado distinto en un planeta con otro aire, y eso es exactamente lo que vemos.

En Marte, la fina atmósfera está llena de un polvo muy fino que trata la luz de otra manera que las moléculas de gas de nuestro aire. El resultado es un cielo diurno de tono caramelo y unos atardeceres con un fresco resplandor azul alrededor del sol, justo al revés que los nuestros. Así que la próxima vez que te tumbes en la hierba bajo un cielo azul, estarás viendo a incontables moléculas de aire ordenar la luz del sol por colores, mientras en el planeta de al lado la misma luz se ordena al revés.