Warna langit saat gerhana matahari

Saat gerhana matahari total, mengapa cakrawala menjadi merah sementara langit di atas kepala menjadi lebih biru dari sebelum atau sesudah gerhana?

---

Secara normal, cahaya dari arah cakrawala berwarna putih. Molekul udara yang tidak terlalu jauh darimu menghambur kan lebih banyak cahaya biru ke arahmu daripada cahaya merah.

Molekul udara yang lebih jauh menghamburkan distribusi warna yang sama ke arah mu, namun karena cahayanya melewati jarak yang jauh untuk mencapaimu, ia kehilangan banyak warna birunya karena penghamburan oleh molekul udara sepanjang jalan. Karenanya, semakin dekat molekul warna menjadi biru sementara molekul jauh berwarna merah, dan karenanya kombinasinya tampak putih, dan demikianlah di cakrawala. Namun, saat kamu berada dalam bayangan akibat gerhana matahari total, molekul yang lebih dekat tidak tersinari dan kamu hanya mendapatkan cahaya merah dari molekul jauh dan karenanya cakrawala menjadi merah.

Gerhana matahari total 2008 di Jinta, Provinsi Gansu, China

Langit di atas kepala lebih biru pada saat gerhana total, karena bayangan menghapus cahaya yang terhamburkan ke arahmu dari bagian bawah udara di atas sana. Cahaya tersebut secara normal berwarna merah karena untuk mencapai udara di atas, cahaya melewati bagian atmosfer yang tebal. Sepanjang jalan, ia kehilangan warna birunya karena penghamburan banyak molekul udara, dan karenanya saat ia akhirnya terhambur ke arahmu dari atas, ia terdominasi warna merah. Cahaya yang menghambur ke arahmu dari bagian tinggi di udara atas melewati bagian atmosfer yang lebih renggang, melewati molekul-molekul yang lebih sedikit dan karenanya sedikit kehilangan warna biru. Jadi saat ia akhirnya terhambur ke arahmu dari atas, ia masih memiliki sebagian besar birunya. Warna langit di atas kepala normalnya adalah kombinasi cahaya warna merah dari udara rendah dan cahaya biru dari udara tinggi. Namun, gerhana menghilangkan cahaya merah dan karenanya saat gerhana, langit di atas kepala lebih biru dari normal.

Referensi

Flying Circus of Physics. Jearl Walker, 2007.