Picture twilight in Los Angeles: o labirinto de oito vias rápidas da cidade está encravado com milhões de carros, motores a arrotar poluentes no ar. As pessoas nesses carros podem estar a afogar-se num mar de smog, mas pelo menos podem ter consolo em ver um pôr-do-sol escarlate a brilhar no horizonte.
Segundo a lenda urbana, a poluição do ar realça a beleza de um pôr-do-sol. E a poluição muda de facto a aparência do pôr-do-sol, mas se a ponta do sol a inclina na direcção da beleza é uma questão de gosto pessoal – e a quantidade total dessa poluição no ar.
Seja o azul do meio-dia alto ou o brilho laranja do crepúsculo, as cores do céu resultam da interacção da luz solar com as moléculas do ar, principalmente nitrogénio e oxigénio, que o fazem desviar-se em todas as direcções, um fenómeno chamado dispersão de Rayleigh. Todos os comprimentos de onda da luz estão dispersos, mas não estão igualmente dispersos. De acordo com a lei de dispersão aproximada de John W. S. Rayleigh, as cores com comprimentos de onda mais curtos são as mais dispersas: violeta, seguido de azul, depois verde, e assim por diante.
Durante o dia, quando o sol está directamente sobre a superfície, a luz percorre apenas uma curta distância através de uma secção relativamente mais fina da atmosfera. Mas à medida que o sol se aproxima do horizonte, a luz tem de percorrer caminhos cada vez mais longos e é dispersa por mais moléculas de ar. Quando chega ao fim desta viagem (os nossos olhos), “a maior parte do azul já foi espalhada fora desse raio” explica Stephen Corfidi, um meteorologista do National Oceanic & Atmospheric Administration (NOAA). O que resta são os tons mais quentes de amarelo, laranja e vermelho, que se misturam num pôr-do-sol amarelo-laranja.
Yet, a dispersão por azoto e oxigénio só pode explicar como o pôr-do-sol pode ser laranja e talvez avermelhado, e não como o céu pode corar o sangue vermelho. “Numa atmosfera sem lixo em qualquer altura, nunca conseguirá um pôr-do-sol que faça alguém com visão colorida normal dizer, ‘Uau, isso é vermelho!” diz Craig Bohren, professor emérito de meteorologia da Universidade Estatal da Pensilvânia. “É certamente verdade que a ‘poluição’ resulta em pores-do-sol mais vermelhos”
Para obter um céu vermelho, é preciso aerossóis, explica A. R. Ravishankara, director de ciências químicas do Laboratório de Investigação do Sistema Terra da NOAA em Boulder, Colo. Os aerossóis são partículas sólidas ou líquidas suspensas no ar que têm origem tanto em processos naturais como na actividade humana.
Os aerossóis naturais provêm de incêndios florestais, poeiras minerais chutadas por tempestades de areia, spray marítimo e erupções vulcânicas, entre outras coisas. Os vulcões, que produziram alguns dos mais espectaculares pores-do-sol da história, podem injectar gotículas de ácido sulfúrico na estratosfera, a camada da atmosfera entre 10 a 35 milhas de altitude. Estas gotículas podem ser varridas através do globo, pintando brilhantes crepúsculos carmesim onde quer que vão. Após a erupção do Krakatoa da Indonésia em 1883, apareceram por todo o mundo pores-do-sol brilhantes, um dos quais terá inspirado a pintura do artista norueguês Edvard Munch, The Scream.
Mas “numa grande cidade, é possível ignorar a maior parte dos produtos aerossol naturais”, porque o número de aerossóis produzidos pela actividade humana excede em muito as fontes naturais, diz Sergey Nizkorodov, químico da Universidade da Califórnia, Irvine. Os aerossóis gerados pelo homem podem entrar directamente na atmosfera, como é o caso da fuligem emitida por motores de combustão interna em automóveis e camiões, explica ele. Os aerossóis também são produzidos quando moléculas no estado gasoso entram na atmosfera e reagem com outros produtos químicos, acrescenta ele. Um caso clássico: a queima de combustíveis fósseis liberta gás de dióxido de enxofre para o ar, que depois se transforma em aerossóis de ácido sulfúrico.
Muitas partículas suspensas acima das cidades dispersam a radiação, removendo preferencialmente as violetas mais frias e os azuis na paleta espectral e melhorando o vermelho, diz Nizkorodov. Neste sentido, estas partículas espalham luz muito da mesma forma que as moléculas de oxigénio e azoto.
“Moléculas e pequenas partículas espalham da mesma forma desde que a partícula seja suficientemente pequena”, diz Bohren. Se a partícula for pequena em comparação com os comprimentos de onda da luz visível, espalhará comprimentos de onda curtos, tais como blues e violetas, mais do que comprimentos de onda longos, tais como vermelho. Muitos aerossóis feitos pelo homem são suficientemente pequenos para satisfazer este critério, pelo que contribuem para os pores-do-sol carmesim profundos de Los Angeles e outras cidades poluídas em todo o globo.
No entanto, “a certa altura, a poluição do ar é tão má, e o céu está tão saturado, que já nem se vê claramente o sol”, diz Nizkorodov. Por exemplo, o pôr-do-sol pode parecer brilhante mas lavado quando grandes números de grandes partículas se acumulam na troposfera, a camada da atmosfera mais próxima do solo. Os aerossóis de tamanho próximo ou maior que o comprimento de onda da luz visível tendem a espalhar todas as cores indiscriminadamente, aumentando o brilho geral do céu mas amortecendo o contraste de cores.
“Partículas de qualquer tipo, mesmo muito mais pequenas que o comprimento de onda da luz visível, irão, por regra, tornar o céu mais brilhante mas à custa da sua pureza de cor”, diz Bohren, notando que o efeito é mais pronunciado quando há uma alta concentração de grandes aerossóis. Assim, embora os aerossóis possam tornar vermelho o pôr-do-sol, o excesso de poluição também irá amortecer a experiência global do pôr-do-sol. De facto, a transição do dia para a noite pode ser muito mais agradável e mais saudável – sem todas as flutuações atmosféricas.