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Ondas eletromagnéticas
Para entender como a luz viaja do sol para a Terra, você precisa entender o que é a luz. A luz é uma onda eletromagnética - uma onda de energia elétrica e magnética que oscila muito rapidamente. Existem muitas ondas eletromagnéticas diferentes, e o tipo é determinado pela velocidade da oscilação. Por exemplo, as ondas de rádio oscilam mais lentamente que a luz, enquanto os raios X oscilam muito mais rapidamente. Essas ondas eletromagnéticas viajam em pequenos pacotes chamados fótons. Como a luz viaja em pacotes de ondas e fótons, ela se comporta como uma onda e uma partícula.
Viajando pelo espaço
A maioria das ondas requer um meio para viajar. Por exemplo, se você soltar uma pedra em uma lagoa, ela produz ondas na água. Sem água, sem ondas. Como a luz consiste em fótons, no entanto, ela pode viajar através do espaço como um fluxo de pequenas partículas. Na verdade, os fótons viajam mais rapidamente pelo espaço e perdem menos energia no caminho, porque não existem moléculas para retardá-los.
A atmosfera
Quando a luz viaja através do espaço do sol, todas as frequências da luz viajam em linha reta. Quando a luz atinge a atmosfera, no entanto, os fótons começam a colidir com moléculas de gás. Os fótons vermelho, laranja e amarelo têm comprimentos de onda longos e podem viajar através das moléculas de gás. Fótons verdes, azuis e roxos, no entanto, têm comprimentos de onda mais curtos, o que permite que as moléculas os absorvam facilmente. As moléculas seguram o fóton por apenas um instante e as disparam novamente em uma direção aleatória. É por isso que o céu parece azul. Muitos desses fótons dispersos voam em direção à Terra, fazendo o céu parecer brilhar. É também por isso que o pôr do sol fica vermelho. Ao pôr do sol, os fótons precisam viajar por uma camada maior de atmosfera antes de alcançarem seus olhos. Mais fótons de alta frequência são absorvidos, deixando camadas de vermelho, laranja e amarelo.