Pourquoi le ciel est-il bleu ?

Le ciel est bleu parce que l'air diffuse beaucoup plus la lumière bleue que la rouge. La lumière du Soleil paraît blanche, mais c'est en réalité un mélange de toutes les couleurs de l'arc-en-ciel. En entrant dans l'atmosphère, elle heurte les molécules d'azote et d'oxygène qui composent l'air, et celles-ci l'éparpillent dans toutes les directions. Or la lumière bleue voyage en vagues plus courtes et plus serrées que la rouge, et les vagues courtes sont bien plus diffusées. Résultat : où que tu regardes dans le ciel, loin du Soleil, de la lumière bleue t'arrive de partout.

Cette énigme a occupé les esprits pendant des siècles. Vers 1506, Léonard de Vinci soupçonnait déjà que de minuscules particules dans l'air diffusaient la lumière du Soleil. En 1869, le physicien John Tyndall remarque que la lumière renvoyée par des particules très fines prend une teinte légèrement bleue, sans parvenir à expliquer pourquoi c'est le bleu qui l'emporte. Deux ans plus tard, Lord Rayleigh résout le problème par le calcul : la diffusion augmente très vite quand la longueur d'onde diminue, si bien que le bleu est bien plus diffusé que le rouge. Le phénomène porte toujours son nom : la diffusion Rayleigh.

Tes yeux font le reste. La lumière diffusée forme un mélange que notre œil perçoit comme du bleu mêlé de blanc : voilà pourquoi le ciel est bleu pâle plutôt que bleu profond, et presque blanc près de l'horizon, là où la lumière a traversé beaucoup plus d'air.

Change l'air, et tu changes le ciel. Sur Mars, une atmosphère ténue chargée de fines poussières rend le ciel orange en plein jour.