La atmósfera de la Tierra es un velo de gas que rodea el planeta. Aunque solo se extiende unos cientos de kilómetros por encima de la superficie, la mezcla de gases como oxígeno y nitrógeno, es esencial para que exista vida. Además esta función, es por esta capa que el cielo se percibe azul.
La luz del Sol parece blanca a nuestros ojos, pero está compuesta por todos los colores del arcoiris. Cuando esta luz llega a la atmósfera es dispersada en todas direcciones por los gases y partículas del aire, lo que hace que algunos colores pasen más que otros, cambiando el color del cielo.
La energía de la luz viaja en ondas. Algunas luces viajan en ondas cortas y "agitadas", mientras que otras lo hacen en ondas largas y suaves. La luz azul viaja en ondas más cortas y pequeñas y, por tanto, se dispersa con mayor intensidad. Por eso vemos un cielo azul la mayor parte del tiempo.
Este fenómeno explica el color del cielo al final del día. En la puesta de Sol, mientras esa estrella desciende en el cielo, su luz necesita atravesar más parte de la atmósfera para llegar al ojo. En ese momento, se dispersa más luz azul, lo que permite que los tonos rojos y amarillos pasen directo.
No hay una frontera clara entre el final de la atmósfera y el comienzo del espacio exterior. Para la NASA, la mayoría de los científicos utilizan un límite conocido como línea de Kármán, situado a 100 kilómetros por encima de la superficie terrestre, para denotar el punto de transición. Esto se debe a que el 99.99997% de la atmósfera terrestre se encuentra por debajo de ese punto.
Los investigadores identificaron partes más distantes de la atmósfera, una nube de átomos de hidrógeno llamada geocorona, a 629 300 kilómetros en el espacio, más allá de la órbita de la Luna.