Pour trouver la réponse, il faut regarder ce qui se passe au niveau microscopique. L’air, comme tous les gaz, est constitué de minuscules « billes » solides qu’on appelle des molécules. Elles sont si petites qu’on ne peut pas les voir à l’œil nu. Dans l’air, ces molécules sont éloignées les unes des autres, se déplacent rapidement en ligne droite jusqu’à ce qu’elles se cognent entre elles, et repartent alors dans une autre direction.
À l’inverse, quand on regarde un morceau de roche (ou de n’importe quel solide), les molécules qui le constituent vibrent sur place et sont très serrées. Il existe des forces qui permettent aux billes de « coller » entre elles, c’est ce qui rend le morceau solide et lui permet de conserver sa forme.
Or, ce sont ces mêmes forces qui arrêtent très efficacement la lumière. La lumière, au niveau microscopique, se manifeste comme des « vagues » dans les forces qui maintiennent les molécules ensemble. Ces forces se comportent comme des petits ressorts entre molécules voisines, ce sont ces ressorts qui sont opaques et non pas les molécules elles-mêmes.
Comme ces forces sont presque inexistantes entre les molécules d’air, cela explique pourquoi un kilogramme d’air ne réussit pas à arrêter la lumière aussi bien qu’un kilogramme de roche, de bois ou de métal.
L’air est donc presque transparent. Il deviendrait opaque sur des épaisseurs très grandes, de plusieurs centaines de kilomètres, mais notre atmosphère n’est pas si épaisse.
Si toi aussi tu as une question, demande à tes parents d’envoyer un mail à : tcjunior@theconversation.fr. Nous trouverons un.e scientifique pour te répondre.
Illustration : Diane Rottner.