Fargene på himmelen

Alt starter med hvitt lys

Sollyset vi ser er hvitt — men hvitt lys er egentlig en blanding av alle regnbuens farger, fra fiolett og blått til grønt, gult, oransje og rødt. Hver farge har sin egen bølgelengde: fiolett og blått har korte bølgelengder, rødt har lang bølgelengde.

Når sollyset treffer atmosfæren, møter det milliarder av små molekyler — hovedsakelig nitrogen og oksygen. Og her skjer noe fascinerende.

Rayleigh-spredning — den korte forklaringen

Den britiske fysikeren Lord Rayleigh beskrev på 1870-tallet hvordan lys spres av svært små partikler. Nøkkelen er dette: kortbølget lys spres langt mer enn langbølget lys. Blått lys spres omtrent 5–10 ganger mer enn rødt lys av atmosfærens molekyler.

Resultatet: blått lys spres i alle retninger over hele himmelen. Uansett hvor du ser opp — ikke rett mot solen — ser du spredt blått lys. Himmelen blir blå.

Strengt tatt burde himmelen være fiolett, siden fiolett har enda kortere bølgelengde enn blått. Men øyet vårt er mindre følsomt for fiolett, solen sender ut mer blått enn fiolett, og noe fiolett absorberes høyt oppe i atmosfären. Summen: himmelen ser blå ut, ikke fiolett.

Solnedgangen — hvorfor rød og oransje?

Ved soloppgang og solnedgang står solen lavt på himmelen. Det betyr at lyset må reise gjennom et mye tykkere lag av atmosfære for å nå øyet ditt — opptil 40 ganger mer luft enn midt på dagen.

Med så lang reisevei er nesten alt det blå lyset allerede spredt bort langs veien. Det som er igjen og når frem til oss er de langbølgede fargene — gult, oransje og rødt. Jo mer partikler, støv og fuktighet det er i luften, jo mer spektakulær blir solnedgangen.

På Nordmøre gir den rene atlanterhavsluftens kombinasjon med sjørokk og fjordtåke noen av de vakreste solnedgangene du kan oppleve på denne breddegraden.

Det grønne glimt

Like idet solen forsvinner under horisonten kan du — under ideelle forhold — se et kort grønt lysglimt. Dette er det grønne glimt, et fenomen forklart av atmosfærisk refraksjon kombinert med Rayleigh-spredning.

Atmosfæren fungerer som en svak linse og bøyer lyset. Grønt lys bøyes litt mer enn rødt, og akkurat i det øyeblikket solen er under horisonten kan det grønne lyset fortsatt nå øyet ditt — som en siste hilsen fra solen. Det varer gjerne bare ett sekund, og krever en ren horisont, helst over havet.

Fra Kvisvik med utsikt vestover mot Atlanterhavet er forholdene faktisk gode for å observere dette — i klart vær om høsten og vinteren.

Hvit himmel — når det er skyet

Overskyet himmel er hvit, ikke blå. Årsaken er at skydråpene er mye større enn atmosfærens molekyler, og større partikler sprer alle bølgelengder omtrent like mye. Dette kalles Mie-spredning. Alle farger spres likt, og resultatet er hvitt lys — en hvit eller grå himmel.

Den røde månen

Samme prinsipp gjelder for månen nær horisonten. Når fullmånen er lav på himmelen, passerer månelyset gjennom mye mer atmosfære, og det blå lyset spres bort. Månen ser gul, oransje eller rød ut — ikke fordi den har endret seg, men fordi luften har filtrert bort de korte bølgelengdene.

Under en total måneformørkelse er det kun lys som har passert gjennom jordens atmosfære som treffer månen — alt blått er spredt bort, og månen glør rødbrun. Det er derfor den kalles blodmånen.

Rayleigh-spredning på andre planeter

Rayleigh-spredning er ikke unikt for jorda. På Mars, med sin tynne CO₂-atmosfære og mye støv, er himmelen rødoransje midt på dagen og blålig rundt solnedgang — det stikk motsatte av på jorda. Det er de store støvpartiklene på Mars som dominerer spredningen der.

På en planet med tettere atmosfære av tyngre molekyler ville himmelen sett helt annerledes ut. Himmelens farge er et direkte fingeravtrykk av atmosfærens sammensetning.

Lokalt: Nordmøre og solnedgangene over Atlanteren

Luftkvaliteten påvirker dramatisk hvor intense fargene blir. Etter store skogbranner, vulkanutbrudd eller kraftige sandstormer fra Sahara kan solnedgangene bli ekstraordinære — de røde og lilla nyansene intensiveres når mer partikler sprer det gjenværende lyset.

Fra Kvisvik på 63° nord er solnedgangene i oktober og november særlig spektakulære: solen er lav, reiseveien lang, og den rene havluften fra vest gir klare, dype farger uten for mye støy fra forurensning.