Mengapa Langit Sore Oranye, Siang Biru, & Angkasa Gelap? Fakta Analisa Fisika

Mengapa langit di luar angkasa gelap, langit siang itu biru, dan langit sore itu oranye? Hmm, pernahkah anda berpikir demikian? Kita akan analisa fenomena ini berdasarkan konsep fisika secara sederhana. Berikut fakta terkait alasannya.

Pada intinya, fenomena ini bergantung pada "ada atau tidaknya atmosfer atau gas" dalam suatu ruang. Bumi memiliki atmosfer yang menyelimutinya sehingga ketika sinar matahari masuk atau melewatinya, cahaya putih matahari akan terurai (terdispersi).

Fakta penting yang perlu diketahui sebelum kita membahas proses terjadinya fenomena ini adalah matahari itu berwarna putih dan begitupula cahaya (sinar)-nya.

ATMOSFER BUMI

Atmosfer bumi terdiri dari beberapa jenis partikel, seperti gas, uap air, air, dan debu. Kita akan fokus pada gas di atmosfer ini yang diantaranya terdiri dari nitrogen 78%, oksigen 21 %, argon, karbon dioksida, dan gas lain pada 1% sisanya.

Gelombang cahaya putih matahari yang datang dari luar angkasa jatuh mengenai atmosfer yang terdiri dari partikel gas tadi. Akibatnya gelombang berbelok dan terdispersi (terurai) menjadi beberapa warna cahaya, yaitu merah (red), jinga (orange), kuning (yellow), hijau (green), biru (blue), nila (indigo), dan ungu (violet).

Gelombang cahaya merah memiliki frekuensi paling kecil, energi paling kecil, dan panjang gelombang paling besar. Semakin ke ungu akan menjadi kebalikannya. Berdasarkan hukum Rayleigh pada penguraian cahaya, semakin pendek panjang gelombang λ cahaya, ia akan semakin banyak terurai.

ALASAN LANGIT SIANG BERWARNA BIRU

Gambar 1.1.a. Penguraian Gelombang Cahaya Putih Matahari saat Mengenai Atmosfer Bumi pada Posisi Siang dan Sore Hari terhadap Pengamat
-klik gambar untuk melihat lebih baik-

Gambar 1.1.b. Pembagian Warna Langit Berdasarkan Arah Cahaya Matahari terhadap Pengamat
-klik gambar untuk melihat lebih baik-

Saat cahaya putih matahari masuk, ia datang tegak lurus atau tidak condong ke timur atau barat. Hal ini menyebabkan jarak yang harus ia tempuh untuk menembus atmosfer tidak terlalu panjang. Cahaya matahari yang menumbuk atmosfer, seketika menyebar menjadi beberapa warna.

Warna nila, ungu, dan biru akan menyebar secara masif daripada warna merah, jingga, kuning, dan hijau. Warna nila, ungu, dan biru menyebar begitu banyak sehingga mendominasi warna langit sedangkan merah, jingga, kuning, dan hijau lewat begitu saja tanpa terurai yang berarti.

Hal inilah yang menyebabkan warna langit pada siang hari tampak biru. Bagaimana dengan warna nila dan ungu? Mata kita tidak sensitif terhadap warna ini sehingga kita hanya melihat warna biru.

ALASAN LANGIT BERWARNA ORANYE

Saat matari sangat condong di timur atau barat, gelombang cahaya matahari harus menembus atmosfer dengan jarak yang lebih panjang agar sampai di langit kita berada.

Gelombang cahaya putih ini seketika terurai saat awal menyentuh atmosfer dan menyisakan gelombang cahaya merah, jingga, kuning, dan hijau untuk langit tempat kita berada.

Sedangkan, gelombang cahaya biru tadi membuat warna langit menjadi biru untuk wilayah langit yang memang seharusnya masih siang.

Kemana warna cahaya hijau? Nah, cahaya hijau dapat bercampur dengan cahaya merah menjadi warna kuning atau oranye. Hal ini juga yang menyebabkan warna matahari terlihat kuning bukan putih lagi seperti di siang hari.

ALASAN LUAR ANGKASA BERWARNA GELAP

Jika kita menjadi seorang astronot, maka kita dapat melihat matahari berwarna putih tetapi galaksi tampak gelap. Hal ini terjadi karena sinar putih ini tidak terurai karena tidak adanya partikel gas yang memungkinkan sinar putih ini dapat terurai dan memberikan warna pada langit galaksi.

CATATAN

Kata “langit” kita gunakan untuk menyebut wilayah di atas permukaan bumi. Dan cahaya dapat kita artikan sebagai sinar juga. Konsep dan gambar yang disajikan adalah bentuk pemodelan yang memudahkan kita untuk memahami fenomena ini. Transisi perubahan warna langit tidak berupa garis yang jelas melainkan gradiasi.

KESIMPULAN

Warna langit itu tidak berasal dari pantulan air laut yang biru. Warna biru atau oranye pada langit bergantung pada atmosfer yang menyelimuti bumi. Itulah fakta terkait alasan mengapa langit siang biru dan sore oranye.