Sapevi che la Terra emette radiazione infrarossa?

Ecco perché possiamo vedere in assenza di luce cosa ci circonda..

Tutti gli oggetti che ci circondano riusciamo a vederli con i nostri occhi grazie alla luce, la quale altro non è che l’insieme di onde elettromagnetiche con differenti lunghezze d’onda che si propagano nello spazio. La radiazione che osserviamo di giorno è quella visibile ma di notte come possiamo vedere ciò che ci circonda in assenza di luce? L’esperienza insegna che nello spettro dell’infrarosso possiamo fare osservazioni notturne e lo stesso vale per l’osservazione della Terra mediante i satelliti. Ma com’è possibile tutto ciò? Da cosa deriva?

E’ noto che tutti i corpi con una temperatura superiore allo zero assoluto emettono energia sotto forma di radiazione, all’interno di uno spettro elettromagnetico strettamente dipendente dalla temperatura. Il Sole ad esempio ha uno spettro che supera di gran lunga il range del visibile, il quale va da circa 0.4 a 0.7 μm (dal viola al rosso). A emettere questa radiazione sono agli atomi di idrogeno, presenti nella cromosfera. La radiazione è strettamente legata alla temperatura della stella, che mediamente si aggira intorno ai 6000°K. Secondo la legge di Wien la lunghezza d’onda emessa al massimo picco di emissione è pari al rapporto tra una costante (~2897 μm*°K) e la temperatura media del corpo nero, da qui 0.5 μm, un valore compreso in questo intervallo, prossimo al giallo!

Essendo la Terra un pianeta, l’energia da essa emessa invece è strettamente collegata al quantitativo totale di energia entrante assorbita (proveniente principalmente dal Sole). Per definizione di corpo nero infatti l’energia emessa verso lo spazio deve essere bilanciata da un’uguale quantità di energia assorbita dalla superficie terrestre (idrosfera compresa) e dall’atmosfera. Considerando le leggi di corpo nero, maggiore è la temperatura, maggiore sarà la quantità di energia emessa e minore la lunghezza d’onda corrispondente al picco di emissione. A causa dell’enorme differenza di temperatura di emissione tra il sole (~ 6000 °K) e la Terra (~ 255 °K), la radiazione solare raggiunge il massimo di emissione nella banda del visibile (λ ~ 0.5 µm), mentre la radiazione terrestre ha uno spettro radiativo che spazia interamente nell’Infrarosso (λ = 4.0 ÷  60 µm) con un picco in prossimità di λ ~ 10 µm.

Questo è il motivo per cui grazie ai radar ad infrarossi la notte possiamo osservare la Terra dallo Spazio!