Quando visto de uma certa
altitude
, como de um
aviao
, o ceu varia de cor.
Ceu
(do
latim
cælum
)
[
1
]
e o
panorama
obtido a partir da
Terra
ou da superficie de outro
astro celeste
qualquer quando se olha para o
universo
que os rodeia. O panorama obtido pode mostrar-se significativamente influenciado pela presenca ou nao de
atmosfera
ao redor do astro no qual situa-se o observador.
Em ausencia de atmosfera o ceu mostra-se negro, e nele destacam-se nitidamente as estrelas e demais astros. Em presenca de atmosfera, durante o dia, o ceu terrestre mostra-se azulado, e a dispersao da luz estabelece intensidade media de luz que normalmente ofusca os demais astros celestes a excecao do sol e da lua, nao sendo aqueles visiveis no ceu durante o dia, portanto. O ceu noturno assemelha-se bem ao que espera-se encontrar nos casos onde ha ausencia de atmosfera.
Nuvens e outros elementos climaticos tambem afetam o ceu, determinando por vezes belos panoramas. As
auroras
constituem outro exemplo entre os fenomeno atmosferico que podem influenciar diretamente o ceu, nao obstante fazendo-o de forma a embeleza-lo.
Ceu refere-se tambem ao
espaco
de dimensoes nao diretamente comensuraveis via
sentidos
- e por tal suposto em senso comum infinito - onde encontram-se ou movem-se os demais
astros
e
estrelas
do
Universo
.
Ceu turbulento
O ceu envia-nos cerca de 10% da luz do
Sol
durante o dia. O seu brilho deve-se a difusao da luz do Sol pelas moleculas na atmosfera. Quando olhamos para o ceu, estamos a ver apenas os raios de Sol que foram desviados pelas moleculas da atmosfera de tal modo que ficam exactamente direccionados para os nossos olhos.
Algumas particulas e moleculas da
atmosfera
(algumas resultando de
poluicao
atmosferica) tem a capacidade de difundir a radiacao solar em todas as direccoes. Certas particulas sao mais efectivas a difundir luz com um determinado comprimento de onda de luz (e a difusao selectiva - difusao de
Rayleigh
). E o caso das moleculas do
ar
, como o
oxigenio
e o
azoto
, que sao de pequena dimensao e por isso difundem com mais eficiencia luz com comprimentos de onda curtos (
azul
e
violeta
).
Imagem tirada entre as arvores
A luz
branca
do Sol e uma mistura de todas as cores do
arco-iris
: o
espectro visivel
vai desde o
vermelho
, com um
comprimento de onda
de cerca de 720
nm
, ao violeta, com um comprimento de onda de cerca de 380 nm. O que acontece e que os atomos e moleculas difundem com maior eficiencia a luz com comprimentos de onda menores. Quase todos os raios vermelhos vindos do Sol atravessam sem dificuldade a atmosfera. Sao os azuis e violeta que sao desviados. Como resultado desse fenomeno fisico, o Sol tem uma cor amarela mais avermelhada do que a que tem quando observado fora da atmosfera.
Houve duvida durante muitos anos se eram poeiras ou moleculas as responsaveis pela cor do ceu. Mas desde que a formula detalhada da difusao da luz por moleculas, calculada por
Einstein
em 1911, se mostrou de acordo com a experimentacao, esse facto passou a ser aceito por toda a comunidade cientifica.
Quando um
fotao
de comprimento mais curto encontra uma molecula da atmosfera, ressalta numa outra direccao. Os fotoes vermelhos, laranjas, amarelos e verdes tendem a conseguir continuar em frente. E cada fotao que ressalta volta a encontrar outras moleculas e pode ressaltar de novo numa outra direccao. E acabam por chegar ao solo da
Terra
vindos de todo o lado, de direccoes aleatorias. Por isso, para qualquer lado que olhemos, vemos fotoes azuis.
Refracao da luz azul
O ceu nao e amarelado como o
Sol
porque a difusao funciona como uma peneira que so reflecte raios azulados. E tambem devido ao mesmo fenomeno que o ceu fica acinzentado (lacteo) quando ha luar e faz com que nao se vejam tao bem as estrelas. O mesmo acontece quando se esta perto de uma cidade bem iluminada e o ceu fica mais esbranquicado por causa da luz da cidade difundida pela atmosfera. (Por outro lado, as
nuvens
e a bruma sao brancas porque consistem de goticulas de nuvens com diametros da ordem dos 20 micron (maiores do que o comprimento de onda da luz visivel) e por isso sao suficientemente grandes para difundir todos os comprimentos de onda visiveis aproximadamente de um modo igual (difusao de Mie). Quando as nuvens se tornam muito profundas, menos e menos da radiacao solar que entra nela consegue chegar ao fundo da nuvem, o que lhes da uma aparencia mais escura.
Constelacao de Fornax (Hubble, NASA)
O ceu, de facto, deveria ser mais violeta, embora, por causa da absorcao da atmosfera, haja menos violeta na luz do Sol. O que se passa e que os nossos olhos nao tem nenhuns receptores especialmente sensiveis a essa cor. O nosso sistema visual constroi as cores que vemos com base em 3 tipos de receptores de cor?os cones?que sao uns mais sensiveis aos vermelhos (e menos aos laranjas e amarelos), outros aos azuis e outros aos verdes (e menos aos cianos e amarelos). A luz indigo e violeta estimula ligeiramente os cones mais sensiveis aos azuis e tambem, embora menos, os cones mais sensiveis aos vermelhos. E e por isso que a luz indigo e violeta acaba por ser apercebida pelo nosso sistema visual como azul com um ligeiro tom de vermelho. O efeito total e que a luz do ceu estimula mais fortemente os cones azuis, mas tambem estimula, mais moderadamente e de um modo quase igual, os cones vermelhos (atraves da luz indigo e violeta) e os verdes (atraves da luz verde-azulada). E e esta combinacao que da ao ceu a cor azul palida que ele tem. Se nao houvesse luz indigo e violeta no espectro do ceu, ele pareceria azul ligeiramente esverdeado.
Quando o ar esta limpo e o Sol ou a
Lua
(ou uma
estrela
) estao a nascer ou a por-se perto do horizonte, tem uma cor amarelada porque os raios de luz tem que percorrer um trajeto muito maior na atmosfera antes de chegarem aos nossos olhos e muito mais fotoes azuis e violeta acabam por ser difundidos. Se nas camadas mais baixas da
atmosfera
existirem pequenas particulas de sal (sobre o mar) ou de poeira (natural ou resultante da poluicao), que difundem a luz com maior eficiencia, ate os fotoes verdes e amarelos serao difundidos e os astros terao uma cor mais alaranjada ou avermelhada. E e tambem por isso que ao por do Sol o ceu nao e azulado no horizonte, perto do Sol: ha mais fotoes amarelos e mesmo laranjas que vem dessa direcao depois de serem difundidos a partir da luz do Sol.
Quando a noite vemos um foco de luz cilindrico projectado no ceu, o que vemos nao sao os raios de luz projectados na direccao do foco. O que vemos sao os raios de luz que estao a ser difundidos (ou desviados) pelas particulas de poeira na atmosfera de tal modo que ficam exactamente direccionados na direccao dos nossos olhos. A luz e difundida em todas as direccoes, mas nos so vemos os que estao a vir na nossa direccao.
Ceu com nuvens durante o por do Sol
Se iluminarmos com um foco de luz branca um tanque com agua com sabao (ou com um bocado de leite a mistura) e olharmos de lado vemos um cone azulado formado pela luz que e difundida pelo liquido. Mas a luz vista directamente do fundo do tanque, depois de o ter atravessado, sera avermelhada. Quando a luz passa por um fluido com particulas em suspensao suficientemente pequenas, verifica-se que a luz azul, que tem um comprimento de onda menor, e mais difundida do que a vermelha (a difusao e inversamente proporcional a 4ª potencia do comprimento de onda: a luz azul sofre uma difusao 9,38 ([700/400]4) vezes maior do que a vermelha).
De noite, o ceu e negro porque nao existe difusao de luz solar. No entanto, se o universo e infinito em tamanho e as estrelas e galaxias estao distribuidas por este universo infinito, entao poderiamos esperar ver uma estrela em cada direccao em que observamos o ceu. O que se passa e que nao podemos ver a luz das estrelas e galaxias a todas as distancias ao mesmo tempo. A luz viaja a uma velocidade de cerca de 300 000 km/s. Como so podemos ver uma coisa depois de a luz que ela emite ter tempo para chegar aos nossos olhos e o
universo
teria uns 10 ou 15 bilhoes anos de idade, so podemos ver estrelas e
galaxias
que estejam no maximo a uma distancia de uns 10 ou 15 bilhoes de
anos-luz
de distancia. Mesmo que haja galaxias mais distantes, nao as poderemos ver porque a sua luz nao teve ainda tempo de chegar ate nos. Por outro lado, as estrelas e as galaxias nao sao infinitamente velhas, ou seja, elas eventualmente morrem e deixam de emitir luz. E vemos este efeito mais cedo para as que estao mais perto de nos. Por isso, nao podemos ver a luz de estrelas e galaxias a todas as distancias ao mesmo tempo; a luz das realmente muito distantes ainda nao chegou ate nos e, no caso das mais distantes cuja luz ja chegou ate nos, tanto tempo se passou ja que muitos objectos perto delas ja se extinguiram e estao negros.
Por sua grandiosidade, o ceu esteve presente nas mais diversas religioes e mitologias. Cogita-se que o ceu tenha sido o primeiro objeto de culto da humanidade, geralmente associado as quase ubiquas
divindades uranianas
[
2
]
.
Ha varios ceus que sao mencionados na
Biblia
. Haveria o ceu que vemos, onde os passaros voam, onde os relampagos brilham e de onde a chuva cai
[
3
]
. Ha o ceu no sentido de firmamento, ou expansao, onde estao o Sol, a Lua e as estrelas
[
4
]
. Ha ainda o ceu onde se encontra o
Reino de Deus
[
5
]
, de ao qual
Jesus
teria
ascendido
. Esse seria o ceu onde os
anjos
estao
[
6
]
. A Biblia fala ainda dos "ceus dos ceus"
[
7
]
e que havera "novos ceus"
[
8
]
.
Ceu
era a
divindade
romana equivalente a
grega
Urano
. Filho e marido de
Terra
(
Gaia
). Pai dos
titas
:
Oceano
,
Crios
,
Hiperiao
,
Japeto
,
Teia
,
Reia
,
Temis
,
Mnemosine
,
Febe
,
Tetis
e
Cronos
; dos
Hecatonquiros
:
Coto
,
Briareu
e
Giges
; dos
Ciclopes
:
Brontes
,
Esteropes
e
Arges
; das
Erinias
; dos
Gigantes
; das
Ninfas
Melianas
e de
Afrodite
.
Noite
estrelada.
Vincent van Gogh
,
Seculo XIX
Em geral, aceita-se o
mito
do Ceu como esposo de Gaia, a Terra, com quem teve os titas, os ciclopes e os hecatonquiros. Rejeitava os filhos ao nascer e, logo apos o seu nascimento, escondia-os no seio de Gaia, condenando-os a permanecer ali para sempre. Gaia decidiu vingar-se; incitou seus filhos a punir o pai. Todos recusaram-se. Somente Cronos, o mais jovem, se dispos a enfrentar o genitor. Durante a noite, quando Ceu unia-se a Terra, Cronos, com uma foice, cortou-lhe os testiculos e lancou-os ao mar. As gotas do sangue fecundaram a Terra, originando as Erinias ou Furias. Os testiculos jogados ao mar, fizeram surgir uma espuma da qual nasceu Afrodite.
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