La noche no es el único momento para ver cosas hermosas en el cielo. Algunos de los fenómenos celestiales más impresionantes sólo pueden ocurrir durante el día, cuando el sol brilla.
Si vives en un lugar donde (1) puedes ver nuestra estrella natal y (2) tienes una atmósfera sobre tu cabeza (estadísticamente hablando, creo que eso cubre a la mayoría de nuestros lectores), entonces puedes ver algunas apariciones diurnas verdaderamente encantadoras, como como anillos gigantes alrededor del sol, arcos brillantes y etéreos arco iris aplanados. Hay muchos tipos diferentes de estos placeres visuales con muchos nombres diferentes, pero en conjunto, se llaman fenómenos ópticos atmosféricos.
Casi todos ellos son causados por pequeños cristales de hielo suspendidos en el aire. A veces esos cristales están muy arriba en la atmósfera, donde hace frío todo el tiempo, por lo que puedes verlos en verano. Pero en invierno el aire puede ser lo suficientemente frío como para soportar el hielo en altitudes mucho más bajas, preparando el escenario para exhibiciones especialmente vibrantes.
El más común de ellos se llama aureola, o más específicamente, un halo de 22 grados. Esto aparece como un anillo de luz (generalmente) de color blanco lechoso centrado en el sol con un radio de 22 grados, aproximadamente el doble del ancho de su puño extendido. Esto significa que dichos halos tienen un diámetro de 44 grados y parecen bastante grandes en el cielo.
A veces los halos son débiles y otras veces brillan con tanta intensidad que parecen objetos sólidos. Pero no lo son: en cierto sentido, son ilusiones, efectos ópticos sin existencia real por sí solos.
Realmente estás viendo los destellos de luz combinados de innumerables cristales de hielo en el aire. Aunque el El mecanismo exacto detrás del halo de 22 grados no se comprende perfectamente.la hipótesis principal es que es causada por cristales de hielo hexagonales columnares que tienen la forma del cuerpo de un lápiz.
La luz se curva o se refracta cuando pasa desde el aire a través del cristal, y cuánto se curva depende de la forma del cristal y del ángulo en el que la luz incide sobre él. Para una columna hexagonal de hielo, la óptica geométrica exige que un rayo de luz se doble al menos 22 grados al pasar. (Puede doblarse más, pero la mayor parte de la luz entrante se refracta en esta cantidad).
Esto significa que si miras hacia arriba desde el suelo, cualquier cristal de hielo que esté a 22 grados del sol en cualquier dirección en el plano del cielo desviará esa luz directamente hacia ti. Entonces, una nube de cristales intermedia de tamaño suficiente proyectará un círculo alrededor del sol con ese radio; Debido a que parte de la luz se desvía más de 22 grados, algunos cristales fuera del halo proyectado contribuyen al brillo, dándole un límite interior nítido pero uno exterior borroso y mal definido.
La mayor parte del tiempo, el halo parece blanquecino, pero también puede mostrar color. Las diferentes longitudes de onda de la luz (lo que vemos como su color) se desvían en cantidades ligeramente diferentes; La luz azul se curva más que la roja. Esta curvatura diferencial puede manifestarse como una distribución de colores similar a un arco iris en el halo, con rojo en el interior y azul en el exterior. Si tienes suerte, los colores pueden ser bastante llamativos.
Mayores concentraciones de hielo en el aire crean halos más brillantes, que pueden ayudar a nuestros ojos a ver estos colores. Normalmente las veo cuando hay una fina capa de cirros en el cielo, y si veo esas nubes, siempre deténgase y compruebe si hay halos. No sé cuántos he visto en total, pero estoy seguro de que la cifra es más de 100. También pueden ocurrir alrededor de la luna. Los halos lunares son más débiles, pero su contraste con el cielo oscuro puede hacerlos más evidentes.
Hay otros fenómenos que pueden ocurrir junto con un halo. Parhelia, o perros solares, en lengua vernácula, son puntos brillantes a cada lado de un halo que se colocan paralelos al horizonte. También son causadas por cristales de hielo hexagonales, que son planos como una baldosa en lugar de tener forma de lápiz. A medida que la gravedad los empuja hacia abajo a través de la atmósfera, el aire que fluye a su alrededor hace que los cristales se alineen horizontalmente.
Esa configuración significa que la luz que los atraviesa se desvía hacia un observador que los ve de canto; Esto sucede cuando están alineados con el sol y paralelos al horizonte, creando los perros solares gemelos. Nuevamente, la luz se desvía unos 22 grados, por lo que aparecen en el halo. También pueden tener colores brillantes, rojo por dentro y azul por fuera.
Debido a que sus cristales de origen son planos y deben verse de canto, los perros solares tienden a ser más brillantes cuando el sol está en el horizonte o cerca de él; He perdido la cuenta de cuántas veces los he visto temprano en la mañana o al final de la tarde. Pueden ser tan brillantes que parecen el propio sol, razón por la cual a veces se les llama “soles simulados”.
También hay muchos, muchos otros fenómenos ópticos asociados con los halos, como arcos tangentes (arcos en forma de alas de gaviota en la parte superior de los halos), círculos parhelicos (líneas blancas rectas que se extienden alrededor del horizonte a través de parhelia, lo que puede hacer que algunas parhelia parezcan en forma de lágrima), y arcos circuncenitales (que parecen un arco iris invertido centrado en el cenit directamente sobre tu cabeza). Todo esto es raro en circunstancias normales, pero en realidad es bastante común en las estaciones de esquí, donde las máquinas de fabricación de nieve pueden lanzar al aire enormes cantidades de pequeños cristales de hielo. Los vídeos de ellos son absolutamente asombrosos..
Cuando vivía en Colorado, uno de los mejores que he visto ocurrió cuando un frente frío bajó la temperatura durante la noche a unos escalofriantes -25 grados Celsius (-13 grados Fahrenheit). Cuando me levanté y revisé el clima, inmediatamente supe que podría ver una buena exhibición, así que corrí hacia una ventana que daba al este y vi un halo brillante, completo con perros solares, círculos parhélicos y un arco tangente, como se muestra en la fotografía en la parte superior de este artículo. La pantalla también cambió cuando salió el sol; se volvió más brillante, fortaleciendo los círculos parhélicos. Fue asombrosamente hermoso.
Otro fenómeno óptico interesante es el arco circunhorizontal (o, a veces, circunhorizontal), que es como un arco iris plano cerca del horizonte cuando el sol está alto en el cielo. A veces llamada nube de fuego (los cirros con volantes llenos de hielo cerca del horizonte son una fuente común de esto), es impresionante pero raro. Sólo he visto tres nubes de fuego en mi vida. Se forman de manera ligeramente diferente a los perros sol; la luz entra por uno de los lados verticales de un cristal de hielo hexagonal plano pero sale por la cara inferior. Esto es más eficiente a la hora de separar los colores, dándoles su sorprendente visualización de espectros.
Un fenómeno que apenas he visto se llama pilar de luz: una columna de luz que brilla directamente sobre una fuente brillante como el sol. Al igual que con la parhelia, son causadas por cristales de placas planas que caen en el aire. Si un cristal de este tipo está encima de una fuente de luz brillante, la luz que incide en su parte inferior se refleja hacia el observador. Cualquier cristal directamente encima de la fuente puede hacer esto, por lo que en conjunto, muchos cristales producirán una columna vertical de luz. Esto también sucede con las luces de la ciudad y, a veces, los pilares de luz son de diferentes colores, a juego con las luces navideñas de la noche. Pueden extenderse hacia el cielo y en 2016 una exhibición en Eura, Finlandiaera tan brillante que se podía trazar el trazado de las calles de la ciudad en el reflejo de las farolas!
Me he quedado estupefacto ante vistas como estas y muchas más, y no sorprende en absoluto que a lo largo de la historia a veces se hayan interpretado como presagios o algo sobrenatural en el cielo. Entiendo cómo se forman y sigue siendo una experiencia mágica. Si estoy cerca de gente cuando estos fantásticos fenómenos adornan nuestro cielo, siempre los señalo. Siempre me sorprende cuán pocas personas saben que existen los halos, a pesar de que son bastante comunes; de ahí mi constante exhortación: buscar.
No hay suficientes personas que lo hagan y se están perdiendo algunas de las exhibiciones más increíbles de la naturaleza. Cuanto más mires hacia arriba, más asombro experimentarás.