Pourquoi le ciel est bleu au juste ? Grande question...

Le ciel bleu, une exclusivité Terrienne

Rien de tel, pour le moral, qu’une belle journée ensoleillée et un ciel dégagé 🤗 ! Un ciel bleu, oui, une vérité tellement universelle qu’on ne réfléchit même plus aux raisons. Il faut savoir que le ciel n’est bleu que lorsqu’on le regarde depuis la Terre, ce qui, exception faite de Thomas Pesquet et d’une poignée d’astronautes, est le lot du commun des mortels 🌍. Pourtant, nous savons que l’espace est noir, alors comment expliquer cette diablerie ?  

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Couleurs et longueurs d’onde : les prérequis

Il faut savoir, avant toute chose, que la lumière est une onde, un peu comme des vaguelettes qui se forment à la surface de l’eau quand on y jette quelque chose, avec une longueur d’onde bien définie. 

Si la lumière du soleil nous apparaît blanche, elle est en fait composée de toutes les couleurs de l’arc-en-ciel : rouge, orange, jaune, vert, bleu, violet 🌈... Il s’agit en fait de l’énergie de cet astre qui voyage jusqu’à nous sous forme d’ondes de différentes longueurs, en fonction de la couleur concernée.

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Une meilleure diffusion des ondes bleues par l’atmosphère

Comment expliquer, donc que le ciel nous apparaisse comme seulement bleu ? C’est du fait de l’atmosphère terrestre, cette mince couche gazeuse qui enveloppe la planète, et qui contient l’air que l’on respire. En effet, chaque particule dans l'atmosphère est un obstacle pour le rayonnement solaire, et tant mieux pour nous ! 

Car le rôle de l’atmosphère est accessoirement de maintenir une chaleur propice à la vie, et de nous protéger des éléments les plus nocifs émis par le Soleil, on a nommé : les ultraviolets. 👉 Bonne nouvelle, le trou de la couche d'ozone se rebouche !

🤓 Lorsque le soleil est haut dans le ciel, dans la journée, la lumière qui parvient jusqu’à nous a traversé l’espace là où la distance à parcourir dans l’atmosphère est la moins importante, frappant en chemin les molécules d’azote, d’oxygène et de gaz en général, qui composent l’atmosphère.

À ce moment-là, les ondes lumineuses sont dispersées dans tous les sens à l’intérieur de l’atmosphère, de manière variable en fonction des longueurs d’onde. Le bleu possède la longueur d’onde la plus courte, et par conséquent, se disperse davantage et plus facilement dans le ciel. C’est ce qu’on appelle la diffusion de Rayleigh : l'intensité diffusée est inversement proportionnelle à la longueur d'onde.

Les variantes liées à la position du soleil et aux conditions météorologiques

Mais en présence de gouttes d’eau ou d’aérosols, le mécanisme de Rayleigh ne dispose pas de molécules suffisamment petites permettant l’apparition de la dominante « bleu » dans le ciel. On passe donc à la diffusion de Mie : les nuages nous apparaissent alors de couleur blanche, conservant les caractéristiques de la lumière du soleil.

Le matin tôt et le soir, plus tard, le soleil est plus bas et les ondes lumineuses ont plus de chemin à faire pour parvenir jusqu’à nous. Les ondes bleues sont confrontées à plus de molécules de gaz, au point qu’elles sont trop dispersées pour parvenir jusqu’à nous, contrairement aux ondes orange, jaunes ou encore rouges. Voilà le secret d’un magnifique coucher de soleil 😎 ! 👉 Allez voir le lever du soleil pour accueillir l'été !

À l’inverse, la nuit, en l’absence du Soleil, sa lumière blanche ne nous parvient plus, et le ciel semble noir : il n’a, à nos yeux, aucune couleur.

Sources : centredessciencesdemontreal.com, futura-sciences.com, rtl.fr, lachainemeteo.com, caminteresse.fr, slate.fr, theconversation.com