Eigenlijk zou de lucht paarser moeten zijn. Je ogen maken er blauw van.

Wit licht is een mengsel

Zonlicht lijkt wit, maar is een mengsel van alle kleuren van de regenboog. Met een prisma of een regenboog kun je die kleuren uit elkaar zien gaan. Elke kleur heeft een eigen golflengte. Rood heeft de langste golven, blauw en paars de kortste.

Als dat licht de atmosfeer binnenkomt, botst het op de stikstof- en zuurstofmoleculen in de lucht. Die moleculen zijn veel kleiner dan de golflengte van licht. Ze kaatsen een deel van het licht in alle richtingen weg. Dat heet verstrooiing.

Blauw wordt rondgestrooid

Het belangrijke detail: hoe korter de golflengte, hoe sterker die verstrooiing. Volgens de Met Office, de Britse weerdienst, wordt blauw licht daardoor veel meer verstrooid dan rood. Dit effect heet Rayleigh-verstrooiing, naar de Britse natuurkundige Lord Rayleigh, die het in de negentiende eeuw verklaarde.

Waar je ook naar de hemel kijkt, overal komt verstrooid blauw licht op je af. De hele lucht licht daardoor blauw op. Het rode en gele licht gaat juist grotendeels rechtdoor, vanaf de zon naar je ogen. Daarom lijkt de zon zelf eerder geelwit.

Waarom niet paars?

Paars heeft een nog kortere golflengte dan blauw en wordt dus nog sterker verstrooid. Toch zien we geen paarse lucht. De Met Office noemt twee redenen. Er zit om te beginnen minder paars in het zonlicht. En onze ogen zijn veel gevoeliger voor blauw dan voor paars. Het mengsel van verstrooide kleuren dat bij ons binnenkomt, interpreteren onze ogen als blauw.

De kleur van de lucht is dus voor een deel natuurkunde en voor een deel biologie. Een dier met andere ogen ziet waarschijnlijk een andere hemel.

Rood aan het eind van de dag

Bij zonsopkomst en zonsondergang staat de zon laag. Haar licht reist dan schuin door een veel dikkere laag atmosfeer voordat het je bereikt. Onderweg wordt bijna al het blauw weggestrooid. Wat overblijft, zijn de lange golflengtes: geel, oranje en rood. Volgens de Met Office zijn de blauwe lucht en de rode zonsondergang dus twee kanten van hetzelfde proces, gezien vanuit een andere hoek en op een ander moment.

Stof, rook of fijne deeltjes in de lucht kunnen die kleuren versterken. Daarom kan de lucht bij zonsondergang soms over een groot deel van de hemel rood gloeien. NASA Space Place wijst erop dat deeltjes in de lucht ook zelf licht verstrooien.

Waarom de horizon bleker is

Kijk je recht omhoog, dan is de lucht diepblauw. Richting de horizon wordt hij lichter, bijna wit. Ook daar zit langere afstand achter: licht van de horizon heeft een lange weg door de lucht afgelegd en is onderweg vaak opnieuw verstrooid. Daarbij mengen de kleuren zich weer tot een bleker licht.

Op Mars is het precies andersom

Zonder atmosfeer is er ook geen blauwe lucht. Op de maan is de hemel overdag zwart. Op Mars, met een dunne atmosfeer vol fijn stof, gebeurt iets anders. Daar is de lucht overdag geelbruin en kleurt de zon bij ondergang juist blauwig. Hoe dat zit, lees je in ons verhaal over de blauwe zonsondergang op Mars.