Albert Jacquard déclarait, dans L’Héritage de la liberté (1986) qu'un coucher de soleil « sur une montagne n'est qu'un ensemble de photons d'énergies variées provoquant des sensations colorées; il n'est beau que si un homme le regarde. » La beauté est certes subjective, mais qu'est-ce qui provoque ces « sensations colorées » ? Eh bien il s'agit là encore d'une jolie interaction entre le Soleil et l'atmosphère. Commençons par le début. Le Soleil se « couche » à l'ouest. En fait, comme le Soleil est une étoile comme tant d'autres, elle brille en continu. Le jour est long sur le Soleil, il dure depuis 5 milliards d'années et continuera encore cinq bons milliards d'années. Lorsque l'on dit que le Soleil se couche, il se contente en fait de passer sous l'horizon et n'est plus visible pour nous. Il se « lève » alors, à l'est, pour l'autre côté de la planète. Vous avez peut-être remarqué que la lumière du jour ne disparaît pas immédiatement quand le Soleil se couche. Cela aussi est dû à l'atmosphère : les poussières présentes réfractent un peu de la lumière du Soleil vers nous, même si la sphère solaire n'est plus visible. De même, vous avez sûrement constaté que notre astre ne se couche pas précisément à l'ouest et ne se lève pas exactement à l'est non plus. Il ne le fait que les jours d'équinoxe. Il s'en éloigne au maximum aux solstices (vers le nord au solstice d'été, vers le sud au solstice d'hiver). C'est très visible pour qui habite sur les hauteurs de Marseille et peut surveiller la position du Soleil sur l'horizon par rapport à Notre-Dame de la Garde : si vous avez des vacances, pensez-y !

Ce qui est vraiment joli dans un coucher de Soleil, ce sont les couleurs. En général, un Soleil qui se couche tourne au rouge profond. Évidemment, l'étoile elle-même reste une naine jaune (eh oui, le Soleil est une petite étoile !) et c'est là que l'atmosphère entre en jeu. Bas sur l'horizon, la lumière du Soleil qui nous parvient traverse plus d'atmosphère que le reste de la journée. La hauteur d'atmosphère est globalement la même partout sur la planète mais la lumière la traverse perpendiculairement à midi et plus en oblique lorsque le Soleil se couche (ou se lève, d'ailleurs). Or la lumière qui nous parvient du Soleil est une lumière blanche, qui contient donc toutes les couleurs possibles superposées. L'atmosphère diffuse certaines couleurs (elle les absorbe puis les ré-émet dans toutes les directions) : plus la longueur d'onde est petite (vers le bleu de l'arc-en-ciel), plus la lumière est diffusée. C'est la diffusion Rayleigh. Le jour, le bleu est donc la couleur la plus diffusée : le ciel apparaît donc bleu et le Soleil jaune car une partie du bleu de sa lumière a été diffusée. Le soir, tout le bleu, le vert et le jaune ont été diffusés car la lumière a traversé plus d'atmosphère et le Soleil apparaît rouge, seule couleur restante. Lorsque le ciel contient des particules fines (en cas de nuage, de pollution, de présence d'eau voire d'éruption volcanique), ces particules réfléchissent la lumière dans toutes les directions, ce qui rend le spectacle encore plus beau !