노을이 질 때 태양이 붉게 보이는 이유, 낮에는 파란 하늘이 왜 붉어질까

 

요즘 해가 짧아 지면서 저녁 7시면 서쪽부터 하늘이 붉게 물들기 시작한다. 한낮의 하늘과는 다르게 태양은 붉게 불타오르고, 주변 하늘은 빨간색부터 보라색, 노란색 시시각각 다채로운 색을 뽐낸다.

 

 

하늘이 파란 이유에 대해 물어보면 다양한 대답이 나온다. 바닷물이 파랗기 때문에 바닷물에 반사되어서, 하늘이 파란색 빛만 통과시키기 때문에 등등. 정답은 빛의 산란에 있다. 우리가 평소에 보는 태양 빛은 하얗게 보이지만, 사실 빨, 주 ,노, 초, 파, 남, 보 다양한 색이 합쳐진 형태이다. 각각의 색은 파장으로 구분되며, 빨간색으로 갈 수록 파장이 길고, 보라색으로 갈 수록 파장이 짧다. 편의상 빨간색 계열, 파란색 계열로 구분한다. 이러한 색을 볼 수 있는 자연현상이 바로 무지개이다.

 

 

낮의 하늘은 매우 파랗다. 그 이유는 빛의 산란에 있다. 빛은 어떤 매질(물질)을 통과할 때 흡수되거나, 반사되거나, 투과하거나 또는 굴절된다. 지구의 대기를 이루는 공기 입자는 빛을 대부분을 투과시키지만, 이중 일부 빛의 경로를 사방으로 튕겨낸다. 이를 산란이라 한다. 공기는 파장이 짧은 빛을 잘 산란시키므로, 산란시키는 빛의 대부분은 파란색 계열의 빛이다.

 

 

우리가 한 낮의 태양을 보면 하얀색으로 보이는데, 이는 빨주노초파남보 모든 색이 섞인 흰색의 빛이 곧바로 우리눈에 들어오기 때문이다. 그런데, 태양에서 조금만 고개를 돌려 하늘을 보면 푸른 하늘을 볼 수 있다. 공기에 의해 산란된 파란 빛이 다른 입자들에 부딛혀 반사되다가 우리눈에 들어오면 우리눈은 하늘을 파랗다고 인식하게 되는 것이다.

 

 

그렇다면, 해가 질 때 태양은 왜 붉게 보이는 것일까? 해가 지는 6~7시 경이 되면 태양의 고도가 거의 땅에 붙을 만큼 낮아진다. 이로 인해 태양 빛이 우리 눈에 들어오려면 대기를 한낮보다 더 길게 통과해야 하는데, 이 과정에서 파란빛이 거의 모두 산란되어 사라진다. 즉, 태양빛 중 파란색이 사라지고 빨간색만 남은 빛이 우리눈에 들어오는 것이다. 이때문에 우리 눈은 태양이 붉은 색으로 빛난다고 인식하게 되는 것이다.