Chaque matin, il se lève doré à l'horizon, brille d'un blanc éclatant à midi, puis se couche dans un festival de rouges et d'oranges. Ce grand acteur du ciel, le Soleil, change de couleur sous nos yeux le long de la journée. Pourtant, ce n'est pas l'astre lui-même qui se transforme, mais bien la façon dont sa lumière nous parvient à travers l'atmosphère terrestre.
Image d'illustration Pixabay
La lumière du Soleil est principalement blanche, mais en réalité elle contient toutes les couleurs du spectre visible, du violet au rouge. Ces couleurs correspondent à des longueurs d'onde différentes: le violet et le bleu ont des longueurs d'onde courtes, tandis que le rouge et l'orange ont des longueurs d'onde longues.
Lorsqu'un rayon lumineux pénètre dans l'atmosphère, il rencontre des molécules d'air, des poussières, des gouttelettes d'eau... Ces particules diffusent la lumière, et elles le font plus efficacement pour les longueurs d'onde courtes. Ce phénomène porte un nom: la diffusion de Rayleigh.
En pleine journée, lorsque le Soleil est haut dans le ciel, sa lumière traverse une couche d'atmosphère relativement mince avant d'atteindre nos yeux. Le bleu et le violet sont dispersés dans toutes les directions, donnant au ciel sa couleur bleue. Pendant ce temps, la lumière solaire qui nous parvient directement contient encore une bonne part de toutes les couleurs, ce qui donne au Soleil un aspect blanc légèrement jaunâtre.
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Au lever et au coucher, la situation change radicalement. La lumière arrive en rasant la surface de la Terre et doit traverser une plus grande épaisseur d'air. Ce long voyage à travers l'atmosphère disperse presque entièrement les courtes longueurs d'onde comme le bleu et le vert. Ce qui reste, ce sont surtout les couleurs chaudes: rouge, orange et jaune. Résultat: un Soleil flamboyant.
Ce changement de couleur peut être amplifié par la présence de particules supplémentaires dans l'air. Après une éruption volcanique, par exemple, la poussière projetée dans l'atmosphère peut créer des couchers de soleil d'un rouge intense pendant des semaines. De même, en été, la chaleur, la sécheresse ou les incendies ajoutent de fines particules qui accentuent les teintes chaudes du soir.
Inversement, certaines conditions rendent les levers et couchers plus pâles. Un air très humide ou brumeux diffuse davantage toutes les couleurs, donnant parfois un Soleil blanc laiteux. Et lorsqu'on se trouve en altitude, là où l'air est plus pur, les transitions de couleur peuvent être moins marquées.
Il faut aussi savoir que notre œil joue un rôle dans cette perception. En lumière faible, comme au lever ou au coucher, nos récepteurs sensibles aux couleurs (les cônes) sont moins sollicités que ceux qui détectent la luminosité (les bâtonnets). Cela peut modifier légèrement la façon dont nous percevons les teintes, les rendant plus douces ou plus saturées selon les conditions.