Imagine acordar após uma noite de forte nevasca - você olha pela janela e vê um mundo de branco. Mas se você abrir a torneira ou abrir o freezer, notará que a água líquida e o gelo geralmente parecem transparentes. Então, por que a neve é branca?
Quando se trata de entender como H2O, uma substância inerentemente clara, pode se transformar em algo branco, Kenneth Libbrecht, professor de física do California Institute of Technology e autor de snowcrystals.com, um site sobre a física de flocos de neve, usou a seguinte analogia. "Se você pegar um pedaço de vidro, como uma vidraça, que é obviamente transparente, pegar um martelo e quebrar o vidro em pedacinhos, ele ficará branco agora."
Libbrecht disse que a chave para essa diferença é como a luz interage com uma única superfície, como uma janela, em comparação com superfícies multifacetadas, como vidro quebrado, e que o mesmo conceito se aplica à neve.
De acordo com a ciência da ótica, quando a luz atinge um objeto, ela é transmitida (ela passa pelo objeto), absorvida (ela "penetra" no objeto) ou refletida (ela ricocheteia no objeto). Quando a luz atinge uma superfície lisa e plana como vidro ou gelo, seus raios visíveis geralmente passam direto sem que seus caminhos sejam perturbados. E como nossos olhos só veem objetos processando as ondas de luz refletidas ou absorvidas por um objeto, de acordo com a Popular Science, é por isso que o vidro e o gelo costumam parecer brancos.
No entanto, no caso do vidro quebrado, inúmeras superfícies irregulares existem agora. Quando a luz atinge essas superfícies irregulares, ela reflete e se espalha em todas as direções. Isso também pode se aplicar aos flocos de neve, de acordo com a University Corporation for Atmospheric Research, são feitos de centenas de minúsculos cristais de gelo que variam em forma e estrutura. Como a luz que atinge os fragmentos de vidro ou flocos de neve é refletida de volta igualmente, esses raios incluem todas as cores compostas de comprimento de onda da luz visível (vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, índigo e violeta), que juntas parecem brancas. É por isso que nossos olhos "vêem" o branco quando olhamos para a neve.
"Arco de neve" de cores
Embora a cor natural da neve possa ser o branco, sabe-se que ela assume tons mais hipnotizantes.
De acordo com Libbrecht, neve acumulada, icebergs e geleiras às vezes podem parecer azuis quando a luz entra em suas barrigas por meio de rachaduras e fendas (em vez de refletir em suas superfícies) e fica presa. Conforme essa luz viaja pela neve e pelo gelo, incontáveis cristais de gelo a espalham em sua jornada. Quanto mais longe ele viaja, mais vezes ele se espalha. Como a água e o gelo "absorvem preferencialmente mais luz vermelha do que luz azul", quando os raios de luz finalmente emergem das camadas de neve, são os comprimentos de onda azuis mais curtas em vez dos comprimentos de onda vermelhas mais longas que refletem em nossos olhos. Quanto mais tempo o espalhamento se repete, mais perceptível será o tom de azul. O National Snow and Ice Data Center sugere que a profundidade da neve de pelo menos alguns pés (1 pé equivale a 0,3 metros) é necessária para ver qualquer tonalidade.
Neve rosa ou tingida de vermelho - apelidada de "neve melancia" - também foi documentada. Sua cor é cortesia de um tipo de alga de água doce que adora o frio e que vive dentro da neve acumulada, que é vermelha. Da mesma forma, outras partículas e organismos também podem colorir a neve. Por isso, Libbrecht admite que, hipoteticamente, a neve poderia assumir qualquer cor do arco-íris.