Le beau ciel bleu. Freepik, CC BY-SA

En réalité cela va peut être te surprendre mais le ciel n’est pas bleu, il est… noir ! La moitié du temps, le ciel est noir, quand c’est la nuit (surtout à la campagne, et sans Lune). Et depuis l’espace, le ciel paraît noir aussi.

Le ciel n’est bleu que parce qu’il y a le Soleil, et sa lumière qui elle est… blanche, même si le Soleil est souvent représenté comme jaune quand on le dessine.

Le ciel n’est bleu que parce qu’il y a une atmosphère autour de la Terre : la couche de gaz qui entoure notre planète. Cette atmosphère diffuse la lumière. Les rayons lumineux vont, généralement, en ligne droite. Cependant, le lait ou les nuages ne sont blancs (ou gris) que s’il y a une source de lumière (la nuit, les nuages aussi sont noirs). Nuages et lait diffusent la lumière, comme d’ailleurs les murs d’une pièce éclairée, et comme le ciel.

Quelle est la couleur de la lumière diffusée ?

Avec une bougie placée derrière un doigt, il paraît éclairé, mais en rouge. C’est notre corps qui diffuse préférentiellement en rouge. Pour la diffusion par l’atmosphère, la diffusion se fait préférentiellement en bleu, et de moins en moins vers le vert, le jaune et le le rouge (l’ordre de l’arc-en-ciel).

Une conséquence amusante de cette diffusion par le ciel de la lumière bleue émise par le Soleil, c’est que le Soleil paraît moins bleu qu’il ne l’est en réalité, et plus rouge et vert qu’il n’est : le mélange rouge vert paraît plutôt jaune à notre œil.

Quand il se couche, le soleil presque horizontal traverse une plus longue distance, perdant même son vert : il nous paraît rouge, dans un ciel aux jolies couleurs. Pour la même raison (la longueur d’atmosphère traversée) mais à l’opposé, en haute altitude, avec un soleil haut, le ciel est d’un bleu inhabituel, profond, car la diffusion atmosphérique est réduite.

Pourquoi alors la Lune, ou les étoiles ne nous paraissent pas jaunes ? En fait, quand elle est à l’horizon, on a parfois une Lune rousse. Surtout notre œil sature les couleurs différemment, l’intensité du Soleil étant incomparable à celle des étoiles ou de la Lune.

Daniel Bloch, Directeur de recherche au CNRS, physicien, spécialiste d’optique, lasers et nanotechnologies, Université Sorbonne Paris Nord

Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article original.