https://frosthead.com

Πώς ο Ανταρκτικός ήλιος δημιουργεί οπτικά εφέ που ανυψώνονται

Στις 4 Ιανουαρίου 2018, ο ήλιος, ο πάγος και ο αέρας συνωμότησαν πάνω από την Ανταρκτική για να δημιουργήσουν ένα λαμπερό φωτοστέφανο, ένα πανέμορφο μάθημα φυσικής που γράφτηκε στον ουρανό.

Ευτυχώς, ο φωτορεπόρτερ Christopher Michel βρισκόταν στο χώρο και κατέλαβε την άλλη πλαγιά για να δει όλοι, αναφέρει ο Brian Kahn για τον Earther . Παρόλο που η εικόνα μοιάζει σχεδόν αντιληπτή, είναι τελείως αληθινή και υπάρχει μεγάλη επιστήμη πίσω από αυτή τη θεαματική συνέπεια των οπτικών.

Το κλειδί για το αποτέλεσμα είναι ο σχηματισμός κρυστάλλων πάγου στον ουρανό. Εάν υπάρχει μεγάλη υγρασία, οι πάγοι κρύσταλλοι θα συνεχίσουν να αναπτύσσονται μέχρι να πέσουν τελικά στη Γη σαν χιόνι. Αλλά αν είναι σχετικά στεγνό, οι μικροσκοπικοί κρύσταλλοι θα παραμείνουν αναρτημένοι στην ατμόσφαιρα, συνήθως κρέμονται σε σκοτεινά κυκλικά σύννεφα χιλιάδες πόδια επάνω. Οι κρύσταλλοι πάγου μπορούν επίσης να σχηματίσουν κάτω, είτε αγκάλιασμα του εδάφους σε ομίχλες πάγου είτε αργά παρασύροντας στη Γη σαν σκόνη διαμαντιών.

Όπως οι σταγόνες βροχής που διασκορπίζουν το φως για να δημιουργήσουν ένα ουράνιο τόξο, τα κρυστάλλινα πάγου μπορούν να χωρίσουν το φως σε τόξα και halos. Το μέγεθος, το σχήμα και ο προσανατολισμός των κρυστάλλων πάγου επηρεάζουν όλους τους τύπους αλάτων που σχηματίζονται.

Στην παραπάνω εικόνα, ένα φωτεινό λευκό φωτοστέφανο περιβάλλει τον ήλιο, που κάθεται 22 μοίρες από το λαμπερό σφαίρα. Εύστοχα ονομάζεται φωτοστέφανο 22 μοιρών, το φαινόμενο συμβαίνει όταν το φως ταξιδεύει μέσα από κρυστάλλους πάγου εξαγωνικού πρίσματος, που μοιάζουν με μικροσκοπικές εξαγωνικές στήλες. Όταν το φως ταξιδεύει παράλληλα με το κρυσταλλικό πρόσωπο, είναι λυγισμένο καθώς εξέρχεται από το πρίσμα. Το αποτέλεσμα είναι ένας μεγάλος κύκλος φωτός που περιβάλλει τον ήλιο, η ακτίνα του είναι περίπου ίση με την απόσταση μεταξύ του ροζ και του αντίχειρα ενός χεριού που έχει διαδοθεί στο τέλος ενός τεντωμένου βραχίονα.

Αλλά αυτή η εικόνα έχει επίσης ένα άλλο ενδιαφέρον αποτέλεσμα: σκυλιά ήλιο. Αυτές οι φωτοβολίδες φωτός εμφανίζονται στα αριστερά και στα δεξιά του λαμπερού φωτοστέφανο και μοιάζουν με μικροσκοπικές ηχώ του ήλιου. Καθίζουν το ίδιο 22 μοίρες μακριά από τον ήλιο ως το φωτοστέφανο, αλλά δημιουργούνται από την εκτροπή του φωτός μέσω εξαγωνικών πλακών (αντί κολώνων) πάγου. Μπορούν να εμφανιστούν με χρωματικές αποχρώσεις και παρά το όνομά τους μπορούν επίσης να εμφανιστούν τη νύχτα για να δημιουργήσουν αμυδρά ηχούς της σελήνης.

Ένα άλλο τόξο φωτός περνάει μέσα από το κέντρο της εικόνας, διασχίζοντας τον ήλιο και τον ήλιο. Η λαμπερή κάθετο, γνωστή ως αλλιώδης κύκλος, συχνά εμφανίζεται μόνο σε τμήματα, αλλά μερικές φορές μπορεί να παρουσιαστεί ως πλήρης κύκλος στον ουρανό. Οι παραολικοί κύκλοι προέρχονται από το φως που αντανακλά σχεδόν κάθετες όψεις κρυστάλλων πάγου.

Το τόξο 22 μοιρών φαίνεται επίσης να φοράει ένα άλλο λαμπερό μουντό σαν καπέλο. Αυτό το κομμάτι φωτεινότητας που έχει σχήμα πτέρυγας είναι ένα εφαπτόμενο τόξο, το οποίο δημιουργείται όταν το φως περνάει από τις οριζόντιες πλευρές ενός κρυστάλλου. Στην κορυφή της εφαπτόμενης είναι μια άλλη φωτοστέφανα γνωστή ως Parry τόξο, ένα φαινόμενο που περιγράφηκε για πρώτη φορά κατά τη διάρκεια της αποστολής Sir William Edward Parry Arctic 1820 για να βρει το βορειοδυτικό πέρασμα. Αυτά τα πιο σπάνια φαινόμενα δημιουργούνται όταν το φως ταξιδεύει μέσα από τα άκρα και τις κεκλιμένες όψεις των κρυστάλλων πάγου που είναι σχεδόν οριζόντια. Ο πάγος λειτουργεί ως πρίσμα, χωρίζοντας το φως σε ένα ουράνιο τόξο.

Μαζί, τα halos δημιουργούν μια θαυμάσια επίδειξη φωτός. Είναι καθαρό να δούμε, αλλά ακόμα πιο δροσερό να καταλάβουμε πώς σχηματίζεται.

(Christopher Michel) (Christopher Michel) (Christopher Michel) (Christopher Michel) (Christopher Michel) (Christopher Michel)
Πώς ο Ανταρκτικός ήλιος δημιουργεί οπτικά εφέ που ανυψώνονται