Mira en torno a en lo alto en un día claro y soleado y verás un bóveda celeste zarco. Pero, ¿es este el cierto color del bóveda celeste? ¿O es el único color del bóveda celeste?
Las respuestas son un poco complicadas, pero involucran la naturaleza de la luz, los átomos y las moléculas y algunas partes peculiares de la medio terráqueo. Y grandes láseres incluso, ¡para la ciencia!
¿Cielos azules?
Entonces, lo primero es lo primero: cuando vemos un bóveda celeste zarco en un día soleado, ¿qué estamos viendo? ¿Estamos viendo ázoe zarco u oxígeno zarco? La respuesta simple es no. En cambio, la luz zarco que vemos es luz solar dispersa.
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 garbo, los átomos y las moléculas de la medio dispersan la luz zarco en todas las direcciones, mucho más que la luz roja. Esto se lumbre dispersión de Rayleigh y da como resultado un Sol blanco y cielos azules en días despejados.
Al atardecer podemos ver este finalidad afectado, porque la luz del sol tiene que atravesar más garbo para venir a nosotros. Cuando el Sol está cerca del horizonte, casi toda la luz zarco 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, ¿cuál es el cierto color del bóveda celeste? Tal vez podamos obtener una respuesta por la incertidumbre.
El color de los cielos oscuros.
Si miras el bóveda celeste noctámbulo, obviamente está sombreado, pero no es completamente molesto. Sí, están las estrellas, pero el mismo bóveda celeste noctámbulo brilla. Esto no es contaminación lumínica, sino la medio que brilla lógicamente.
En una incertidumbre oscura sin vitral en el campo, acullá de las luces de la ciudad, puedes ver los árboles y las colinas recortadas contra el bóveda celeste.
Este resplandor, llamado airglow, es producido por átomos y moléculas en la medio. 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 ázoe, aunque mucho más profuso en el garbo que el sodio, no contribuye mucho a la fulgor del garbo.
Los distintos colores del resplandor del garbo son el resultado de átomos y moléculas que liberan cantidades particulares de energía (cuantos) 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.
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Luz amarilla, estrellas fugaces e imágenes nítidas
Los átomos de sodio constituyen una fracción minúscula de nuestra medio, pero constituyen una gran parte del resplandor del garbo y tienen un origen muy inusual: las estrellas fugaces.
Puedes ver estrellas fugaces en cualquier incertidumbre clara y oscura, si estás dispuesto a esperar. Son meteoritos diminutos, producidos por granos de polvo que se calientan y se vaporizan en la medio superior mientras viajan a más de 11 kilómetros (7 millas) por segundo.
Cuando las estrellas fugaces resplandecen en el bóveda celeste, a unos 100 kilómetros de altura, dejan tras de sí un rastra de átomos y moléculas. A veces puedes ver estrellas fugaces con distintos colores, como resultado de los átomos y moléculas que contienen. Las estrellas fugaces muy brillantes pueden incluso dejar rastros de humo visibles. Y entre esos átomos y moléculas hay una pizca de sodio.
Esta incorporación capa de átomos de sodio es verdaderamente útil para los astrónomos. Nuestra medio está en constante movimiento, es turbulenta y desdibuja las imágenes de los planetas, las estrellas y las galaxias. Piensa en el brillo que ves cuando miras a lo desprendido de un desprendido camino en una tarde de verano.
Para compensar la turbulencia, los astrónomos toman imágenes rápidas de estrellas brillantes y miden cómo se distorsionan las imágenes de las estrellas. Se puede ajustar un espejo deformable específico para eliminar la distorsión, produciendo imágenes que pueden ser más nítidas que las de los telescopios espaciales. (Aunque los telescopios espaciales todavía tienen la preeminencia de no mirar a través del resplandor del garbo).
Esta técnica, llamamiento “óptica adaptativa”, es poderosa, pero tiene un gran problema. No hay suficientes estrellas brillantes naturales para que la óptica adaptativa funcione en todo el bóveda celeste. Así que los astrónomos hacen sus propias estrellas artificiales en el bóveda celeste noctámbulo, llamadas “estrellas director láser”.
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Esos átomos de sodio están muy por encima de la medio turbulenta, y podemos hacerlos predominar intensamente disparándoles un láser de potencia sintonizado con el distintivo amarillo del sodio. La hado industrial resultante se puede utilizar para la óptica adaptativa. La hado fugaz que ves en la incertidumbre nos ayuda a ver el Universo con una visión más nítida.
Así que el bóveda celeste no es zarco, al menos no siempre. Incluso es un bóveda celeste noctámbulo 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. 
Michael JI Brown, profesor asociado de astronomía, Universidad de Monash y Matthew Kenworthy, profesor asociado de astronomía, Universidad de Leiden
Este artículo se vuelve a transmitir de The Conversation bajo una atrevimiento Creative Commons. Lea el artículo innovador.