Es increíble cómo el sol parece asomarse sobre el horizonte un poco más temprano por la mañana y permanece un poco más en la noche ¿Verdad? Este curioso efecto no es magia, sino que se debe a nuestra increíble atmósfera y a un ingenioso truco óptico llamado refracción.

Cuando la luz solar viaja a través de la atmósfera terrestre, se dobla, lo que hace que el sol parezca ligeramente más alto que su posición real. Esta flexión es más notable cerca del ecuador. Sin nuestra atmósfera, el amanecer aparecería aproximadamente dos minutos más tarde y el atardecer unos minutos antes.

La Magia de la Refracción

La refracción sucede cuando la luz pasa de un material a otro, doblando su trayectoria en el camino. Este simple fenómeno crea espectáculos espectaculares como arcoíris, espejismos, halos e incluso el destello de las estrellas. También hace que una pajita en un vaso de agua parezca doblada o que un diamante brille brillantemente. La refracción nos permite ver el sol justo antes de que salga y justo después de que se ponga. La cantidad de flexión depende de tres factores principales: la longitud de onda de la luz, la densidad del material que atraviesa y el ángulo de entrada. La luz que se mueve de un medio menos denso, como el aire, a uno más denso, como el agua o la atmosfera inferior, se dobla hacia la línea perpendicular de la frontera. Si se mueve de un medio más denso a uno menos denso, la dirección se invierte. Curiosamente, si la luz golpea de manera perpendicular, no se dobla en absoluto.

Capas Atmosféricas y la Flexión de la Luz

La atmósfera de la Tierra no es uniforme, se vuelve más delgada a medida que aumenta la altitud. Esta densidad desigual hace que la luz solar se curve de formas complejas al entrar desde el espacio. Cuando miramos objetos directamente sobre nuestras cabezas, los vemos casi exactamente donde están. Pero cerca del horizonte, los cuerpos celestes parecen más altos de lo que realmente están debido a esta refracción atmosférica.

Refracción Astronómica Explicada

La curvatura de la luz de los objetos celestes al entrar en nuestra atmósfera se llama refracción astronómica o atmosférica. A diferencia de la refracción de la luz en la tierra, esto involucra al sol, la luna y las estrellas. Básicamente, la atmósfera actúa como una lente, alterando ligeramente las posiciones aparentes de los objetos en el cielo.

Sol, Luna y Estrellas Desplazados

Cuando la luz se aproxima a la Tierra con un ángulo pequeño cerca del horizonte, se dobla más que la luz que llega en línea recta. Por eso el sol o la luna parecen flotar por encima del horizonte incluso cuando técnicamente ya ha bajado. Al mediodía, vemos los objetos casi donde están, pero cerca del amanecer o del atardecer, visualmente se desplazan hacia arriba por varios minutos de arco. Esto explica por qué durante los equinoccios el día se siente un poco más largo; el sol está técnicamente por debajo del horizonte mientras aún vemos su luz.

Efectos de la Temperatura y la Presión

La refracción no solo depende de las capas de densidad; la temperatura y la presión del aire también importan. Una presión más alta y una temperatura más baja aumentan la refracción, lo que significa que en un día frío y de alta presión, el sol podría parecer estar por encima del horizonte un poco más tiempo después de que realmente se haya puesto.

Calculando el Amanecer y el Atardecer

Para ayudarnos a rastrear este truco óptico, podemos usar un calculador de refracción solar. Al ingresar una ciudad, estima los horarios del amanecer y el atardecer teniendo en cuenta la presión atmosférica estándar (101.325 kPa) y la temperatura (15°C / 59°F). Ten en cuenta que si la temperatura o la presión del día difieren de estos valores estándar, el amanecer o el atardecer real podrían variar unos segundos.

Maravillas del Cielo nos Esperan

Así que la próxima vez que disfrutemos de un amanecer o un atardecer, sabremos que no es magia, sino ciencia; es la refracción en nuestra atmósfera creando una hermosa ilusión óptica. Vemos el sol un poco antes, la luna un poco más, y las estrellas titilan de una manera que nos recuerda lo dinámico que es nuestro cielo. Sigamos mirando hacia arriba y maravillándonos de los pequeños pero asombrosos trucos del universo.