Sebelum Badai Milton menerjang Florida sebagai badai Kategori 3 pada hari Rabu, banyak orang melaporkan bahwa langit di atas mereka berubah menjadi warna ungu yang jahat. Tanda kiamat? Yah, sebenarnya—bencana iklim yang telah kita buat untuk diri kita sendiri. Tapi itu masih merupakan fenomena alam dengan penjelasan ilmiah.
Cahaya dan Warna
Cahaya yang terlihat adalah rentang sempit dari spektrum elektromagnetik dengan panjang gelombang dari 700 hingga 380 nm. (Nanometer adalah miliar dari satu meter.) Dalam rentang ini, mata kita menginterpretasikan panjang gelombang yang berbeda sebagai warna yang berbeda: merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu, dari yang terpanjang hingga terpendek. (ATAU: pelangi.)
Sebenarnya, kita hanya memiliki tiga sensor warna di mata kita—satu untuk merah, hijau, dan biru. Intensitas cahaya yang dideteksi oleh setiap sensor, dan campuran ketiganya, memberikan kita semua warna lainnya. Jika mata Anda mendeteksi jumlah yang sama dari semua warna, Anda akan melihat itu sebagai warna putih. Ungu adalah panjang gelombang tunggal yang dekat dengan 380 nm, di batas dari apa yang bisa dilihat oleh mata kita.
Mengapa Langit Berwarna, Anyway?
Jika matahari menghasilkan cahaya putih, mengapa kita melihat warna apa pun di langit? Alasannya adalah ketika gelombang elektromagnetik bertemu dengan partikel-partikel kecil di atmosfer, sebagian darinya tersebar. Efek yang tepat bergantung pada ukuran partikel dan panjang gelombang cahaya. Dengan benda-benda yang sangat kecil seperti molekul oksigen dan nitrogen, panjang gelombang yang lebih pendek (biru dan ungu) tersebar lebih dari panjang gelombang yang lebih panjang (seperti merah dan jingga).
Ini berarti bahwa ketika sinar matahari menyusuri atmosfer, warna merah dan kuning akan sebagian besar melewati langsung dan biru dan ungu tersebar. Jika Anda berdiri di permukaan Bumi dan melihat ke atas, Anda akan melihat semua cahaya biru dan ungu yang tersebar. Itulah mengapa langit pada hari yang cerah terlihat biru.
Ini juga menjelaskan mengapa matahari terlihat lebih merah saat matahari terbenam atau terbit. Ketika matahari berada lebih rendah di langit, cahaya putih harus melewati lebih banyak atmosfer, yang menyebarkan lebih banyak warna biru. Itu meninggalkan lebih banyak cahaya merah yang melewati untuk menghasilkan matahari terbenam merah yang bagus.
Mengapa Langit Tidak Selalu Ungu?
OK, tunggu. Aku bilang bahwa panjang gelombang yang lebih pendek tersebar lebih dari panjang gelombang yang lebih panjang. Tapi itu berarti warna ungu tersebar lebih dari biru. Jadi mengapa langit biasanya tidak terlihat ungu? Titik yang sangat bagus. Dua alasan:
Pertama, ketika matahari menghasilkan cahaya, itu bukan intensitas yang sama untuk semua warna yang berbeda. Sebenarnya, matahari menghasilkan intensitas cahaya yang lebih tinggi pada panjang gelombang yang lebih besar (merah dan hijau) daripada pada panjang gelombang yang lebih kecil (biru dan ungu). Jadi, ketika sinar matahari mengenai atmosfer, hanya ada lebih banyak cahaya biru daripada ungu.
Faktor kedua berkaitan dengan mata manusia. Karena kita benar-benar merasakan hanya tiga warna—merah, hijau, dan biru, mata kita tidak sepeka terhadap panjang gelombang ungu seperti yang mereka lakukan pada biru. Jadi, jika langit menyebarkan kedua panjang gelombang biru dan ungu, mata kita lebih suka warna biru. Sebenarnya, langit mungkin lebih ungu daripada yang Anda bayangkan.
Inilah pengamatan penting lain yang bisa Anda periksa sendiri. Langit bukan satu warna. Ya, mungkin ada warna Crayola yang disebut Langit Biru, tapi sebenarnya langit adalah sekelompok warna yang berbeda bercampur. Itulah yang membuat langit begitu cantik.
Badai Ungu
Badai bukan ungu—kita semua tahu itu, tapi tetap menyenangkan untuk dikatakan. Tapi apa yang ada di badai yang memungkinkan kita melihat cahaya ungu ini? Yah, pertama, ini biasanya terjadi ketika matahari berada rendah di langit sehingga cahaya akan melewati lebih banyak udara. Warna merah muda sore atau fajar disusun di atas cahaya biru dan ungu yang tersebar, menciptakan campuran ungu.
Juga, bukan hanya udara murni. Selalu ada banyak barang lain di atmosfer yang menyebabkan penyebaran, seperti uap air, debu, dan puing-puing. Dan ada banyak barang itu di atas sana selama siklon tropis. Akhirnya, tutupan awan di atas bisa menghalangi langit biru. Semua faktor ini berkontribusi pada berbagai warna yang liar, dan ya, salah satunya adalah ungu.