Por que o pôr do sol é vermelho? A dispersão de Rayleigh explica
No horizonte, a luz do sol cruza 38 vezes mais ar que ao meio-dia; nesse caminho o azul se espalha e sobra o vermelho. Entenda a dispersão de Rayleigh.
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O raio verde do pôr do sol: o que é e como vê-lo
O raio verde é um lampejo quando o sol some no horizonte. É real: nasce de refração e dispersão do ar. Veja a física, quanto dura e onde tentar no litoral.
O raio verde é um lampejo de luz verde que aparece no instante exato em que a última fatia do sol some no horizonte (ou surge, no nascer). Ele é real e tem explicação física: a atmosfera funciona como um prisma fraco e refrata mais a luz verde e azul do que a vermelha. Assim, a imagem verde do sol se põe alguns instantes depois da vermelha. Como o azul e o violeta são espalhados e absorvidos no caminho, sobra o verde como a última cor visível, por cerca de 1 a 2 segundos. Para vê-lo é preciso um horizonte limpo, baixo e distante, como o mar, e um ar estável. Não é sorte nem lenda: é o mesmo tipo de óptica atmosférica do arco-íris.
O que é o raio verde
Durante séculos o raio verde (green flash, em inglês) foi tratado como lenda de marinheiro, e o romantismo ajudou: dizia-se que quem o visse jamais se enganaria sobre os sentimentos do próprio coração. Foi o romance O Raio Verde, de Júlio Verne, em 1882, que popularizou a lenda e mandou uma geração de românticos correr para o mar. Mas o fenômeno é verdadeiro, foi fotografado pela primeira vez em 1960 e é hoje bem documentado pela óptica atmosférica.
Ele aparece como um breve lampejo esverdeado na borda superior do sol, no momento em que o disco termina de se pôr. Dura pouco, quase sempre um ou dois segundos, e por isso muita gente nunca o viu, apesar de ter olhado centenas de pores do sol. Ver o raio verde é raro não porque ele seja incomum, mas porque a janela é curtíssima e exige o horizonte certo.
A física: refração e dispersão atmosférica
A causa básica é a dispersão atmosférica: o ar refrata (encurva) a luz, e essa refração é um pouco maior para os comprimentos de onda curtos. A luz azul e verde é desviada um pouco mais que a vermelha, exatamente como acontece num prisma de vidro. Perto do horizonte, onde a luz do sol atravessa a atmosfera de raspão, esse efeito se acumula e fica visível.
Na prática, a atmosfera cria várias imagens do sol levemente separadas por cor, uma para cada faixa do espectro, empilhadas na vertical. A imagem vermelha fica um pouco mais embaixo e a verde e a azul um pouco mais em cima, deslocadas por menos de um centésimo do diâmetro do sol. Quando o disco se põe, a imagem vermelha desaparece primeiro no horizonte, depois a laranja, a amarela, e por último a verde. Por uma fração de segundo, a única cor que ainda espia acima do horizonte é o verde: é o raio verde.
Por que verde, e não azul
Se a refração é ainda maior para o azul e o violeta, seria de esperar um "raio azul". Ele quase nunca aparece por dois motivos que já vimos no pôr do sol vermelho. Primeiro, a dispersão de Rayleigh espalha fortemente o azul e o violeta no longo caminho rasante, removendo essas cores antes que cheguem aos seus olhos. Segundo, o vapor d'água e o oxigênio absorvem parte do amarelo e do laranja em bandas específicas. O que resta, no fio do horizonte, é o verde. Em ares excepcionalmente limpos e secos, em altitude, chega a aparecer um lampejo azulado, mas é raríssimo.
Quanto tempo você tem: a janela do disco
O raio verde é o último ou 1 a 2 segundos de um evento maior: a travessia do disco pelo horizonte. Saber quanto tempo o disco inteiro leva para se pôr dá a medida de quão apertada é a janela. O motor do site calcula esse intervalo, do momento em que a borda de cima toca o horizonte até a borda de baixo sumir, e ele muda com a latitude e a estação, porque depende do ângulo com que o sol desce.
| Cidade | Latitude | Equinócio (mar) | Solstício de dez. |
|---|---|---|---|
| Macapá, AP | 0,0° | ~127 s | ~139 s |
| Fortaleza, CE | 3,7° S | ~128 s | ~139 s |
| São Paulo, SP | 23,5° S | ~139 s | ~155 s |
| Porto Alegre, RS | 30,0° S | ~147 s | ~168 s |
| Chuí, RS | 33,7° S | ~153 s | ~176 s |
Ou seja: no equador o disco some em pouco mais de dois minutos; no extremo sul, em quase três. O raio verde é o instante final desse mergulho. Quanto mais deitado o arco do sol (latitude mais alta, verão), mais lento o pôr e mais tempo você tem para flagrar o lampejo. Esse mesmo ângulo é o que estica o crepúsculo, como se explica em crepúsculo civil, náutico e astronômico.
O papel da miragem: os dois tipos mais comuns
A refração pura não basta para tornar o raio verde visível a olho nu: o deslocamento entre a imagem vermelha e a verde é pequeno demais. O que amplia o efeito é uma miragem, criada por camadas de ar de temperaturas diferentes sobre o mar ou a terra quente. O físico Andrew Young, de San Diego, catalogou os tipos; dois respondem pela maioria dos avistamentos:
- Miragem inferior: a mais comum na praia. Ar quente junto à água ou à areia cria uma imagem invertida colada à base do sol. Nos segundos finais, a borda superior "descola" e brilha verde. Aparece com o sol bem no horizonte do mar.
- Miragem falsa (mock-mirage): surge quando há uma camada de ar mais frio sobre uma mais quente, típica de olhar de uma altura, como um mirante ou um penhasco. O sol parece ser cortado em fatias, e a fatia de cima acende verde antes de o disco se pôr por completo.
Por isso praias voltadas para o oeste, com o pôr do sol sobre a água, são os melhores lugares para tentar. No Brasil, o litoral do Ceará (Jericoacoara e a Praia do Futuro em Fortaleza), o oeste da ilha de Santa Catarina e qualquer ponto com horizonte de mar limpo a oeste dão boas chances em tardes de ar estável.
Condições para ver o raio verde
O raio verde não é um golpe de sorte total: ele fica muito mais provável quando algumas condições se juntam.
- Horizonte limpo e distante: o mar é o cenário clássico. Uma linha de horizonte reta, sem montanhas, prédios ou névoa, é essencial. Um horizonte a muitos quilômetros ajuda, porque estica a camada de ar que produz a miragem.
- Ar estável e transparente: pouca poeira e pouca umidade próxima ajudam. Um leve gradiente de temperatura sobre a água melhora o efeito, porque cria a miragem que estica a borda do sol.
- Sol muito baixo: olhe apenas no instante final, quando resta uma última fatia do disco. Não force a vista antes disso.
- Proteja os olhos: nunca encare o sol enquanto ele ainda ofusca. Espere o disco estar quase todo posto, fraco e avermelhado. Um binóculo pode ajudar a flagrar o lampejo, mas só nesse último instante, jamais antes.
Descubra o horário exato do pôr do sol na sua cidade na página de nascer e pôr do sol (por exemplo Fortaleza) e chegue com alguns minutos de antecedência, olhos já acostumados à luz baixa.
Mito e ciência
A parte de lenda no raio verde é justamente o romantismo de Júlio Verne; a parte de ciência é sólida e bem medida. Não há nada de sobrenatural: é óptica atmosférica pura, a mesma refração e dispersão que explicam o arco-íris, a cor do céu e a forma achatada do sol quando ele toca o horizonte (o disco fica oval porque a refração ergue mais a borda de baixo que a de cima). O nascer do sol também tem raio verde, ao contrário: o verde surge no primeiro instante em que a borda superior desponta, mas é mais difícil de flagrar porque você não sabe o ponto exato para onde olhar.
Se quiser registrar o momento, vale combinar a caça ao raio verde com a fotografia do entardecer. O guia de fotografia na golden hour ajuda a preparar o equipamento e a luz para os minutos finais do dia, e silhuetas e contraluz no pôr do sol traz o que fazer com essa luz baixa.
O sol não é o único que faz isso
A mesma física vale para qualquer astro brilhante que se ponha num horizonte limpo. Vênus, o objeto mais brilhante do céu depois do sol e da lua, pode mostrar um lampejo verde ao se pôr no mar, e há registros feitos com telescópio. A própria lua exibe uma borda verde no topo nos instantes finais do seu ocaso, quando as condições de ar são boas. Não é privilégio do pôr do sol: é o comportamento da atmosfera com qualquer fonte de luz que a atravesse de raspão. Reconhecer isso ajuda a entender que o raio verde não tem nada de místico, é só a atmosfera fazendo o que sempre faz, revelado por uma fonte forte o bastante para tornar o efeito visível. Para saber quando Vênus aparece baixo no céu, veja a estrela d'alva.
Perguntas frequentes
O raio verde é real ou é lenda?
É real e tem explicação física. Foi popularizado como lenda romântica pelo romance de Júlio Verne em 1882, mas é um fenômeno de óptica atmosférica bem documentado, fotografado pela primeira vez em 1960: a atmosfera refrata a luz do sol como um prisma fraco e a última cor visível quando o disco some é o verde.
O que causa o raio verde?
A dispersão atmosférica. O ar refrata (encurva) mais a luz verde e azul do que a vermelha, criando imagens do sol levemente separadas por cor. A imagem vermelha se põe primeiro e a verde por último. Uma miragem, criada por camadas de ar de temperaturas diferentes, amplia o efeito o bastante para ficar visível.
Por que verde, e não azul?
Porque a dispersão de Rayleigh espalha fortemente o azul e o violeta no caminho rasante da luz, removendo essas cores, e o vapor d'água e o oxigênio absorvem parte do amarelo e do laranja. O que resta no fio do horizonte é o verde. Um lampejo azul é raríssimo, só em ar muito limpo, seco e em altitude.
Quanto tempo dura o raio verde?
O lampejo em si dura quase sempre 1 a 2 segundos. Ele é o instante final da travessia do disco pelo horizonte, que leva de cerca de 2 minutos no equador a quase 3 minutos no extremo sul do Brasil. Quanto mais deitado o arco do sol, mais lento o pôr e maior a janela.
Como e onde ver o raio verde no Brasil?
É preciso um horizonte limpo, baixo e distante, como o mar a oeste, ar estável e olhar apenas no instante final, com a última fatia do sol. No litoral do Ceará (Jericoacoara, Praia do Futuro), no oeste da ilha de Santa Catarina e em qualquer ponto com mar limpo a oeste há boas chances. Nunca encare o sol enquanto ele ainda ofusca.
Só o sol produz raio verde?
Não. Qualquer astro brilhante que se ponha num horizonte limpo pode mostrar o efeito. Vênus, o objeto mais brilhante depois do sol e da lua, já foi registrado com lampejo verde ao se pôr, e a própria lua exibe uma borda verde no topo nos instantes finais do ocaso.