https://frosthead.com

Jak Słońce Antarktyczne tworzy zapierające dech w piersiach efekty optyczne

4 stycznia 2018 r. Słońce, lód i powietrze spiskują nad Antarktydą, aby stworzyć świecącą aureolę, wspaniałą lekcję fizyki napisaną na niebie.

Na szczęście fotoreporter Christopher Michel był na miejscu i uchwycił nieziemski widok, który wszyscy mogą zobaczyć, informuje Brian Kahn dla Earthera . Mimo że obraz wygląda prawie na sfałszowany, jest całkowicie prawdziwy, a za tą spektakularną konsekwencją optyki kryje się wiele nauk.

Kluczem do efektu jest tworzenie kryształków lodu na niebie. Jeśli jest dużo wilgoci, kryształy lodu będą rosły, aż ostatecznie spadną na Ziemię jak śnieg. Ale jeśli będzie stosunkowo sucho, maleńkie kryształy pozostaną zawieszone w atmosferze, zwykle wisząc w delikatnych chmurach cirrus tysiące stóp w górę. Kryształy lodu mogą również tworzyć się niżej, przytulając ziemię we mgle lodowej lub powoli dryfując na Ziemię jak pył diamentowy.

Podobnie jak krople deszczu rozpraszające światło w celu stworzenia tęczy, kryształy lodu mogą rozdzielać światło na łuki i halo. Rozmiar, kształt i orientacja kryształków lodu wpływają na rodzaje tworzących się aureoli.

Na powyższym zdjęciu jasna biała aureola otacza słońce, siedząc 22 stopnie od świecącej kuli. Nazwany halo o 22 stopniach, efekt pojawia się, gdy światło przechodzi przez sześciokątne kryształki lodu z pryzmatami, które wyglądają jak małe sześciokątne kolumny. Kiedy światło porusza się równolegle do kryształowej powierzchni, jest zgięte, gdy wychodzi z pryzmatu. Rezultatem jest duży okrąg światła otaczający słońce, którego promień jest mniej więcej równy odległości między pinky a kciukiem rozłożonej dłoni na końcu wyciągniętego ramienia.

Ale to zdjęcie ma także inny interesujący efekt: psy słoneczne. Te rozbłyski światła pojawiają się po lewej i prawej stronie świecącego halo i wyglądają jak miniaturowe echa słońca. Siedzą w tym samym 22 stopniach od słońca, co halo, ale powstają w wyniku ugięcia światła przez sześciokątne płyty (a nie kolumny) lodu. Mogą mieć kolorowe zabarwienie i pomimo swojej nazwy mogą również pojawiać się w nocy, tworząc słabe echa księżyca.

Kolejny łuk światła przepływa przez środek obrazu, przecinając słońce i psy słoneczne. Świecący ukośnik, znany jako parhelicowy krąg, często pojawia się tylko w segmentach, ale czasami może prezentować się jako pełny okrąg na niebie. Parhelicowe koła pochodzą ze światła odbijającego się od prawie pionowych powierzchni kryształów lodu.

Wydaje się, że łuk 22 stopni ma na sobie kolejną jasną plamę jak kapelusz. Ten kawałek jasności w kształcie skrzydła jest łukiem stycznym, który powstaje, gdy światło przechodzi przez poziome boki kryształu. Na stycznej znajduje się kolejna aureola znana jako łuk Parry, zjawisko po raz pierwszy opisane podczas wyprawy Sir William Edward Parry Arctic 1820 w poszukiwaniu Pasażu Północno-Zachodniego. Te rzadsze zjawiska powstają, gdy światło przemieszcza się przez końce i pochyłe ściany kryształów lodu, które są prawie poziome. Lód działa jak pryzmat, dzieląc światło na tęczę.

Razem aureole tworzą cudowny pokaz świetlny. Przyjemnie jest patrzeć, ale jeszcze fajniej jest zrozumieć, jak się tworzy.

(Christopher Michel) (Christopher Michel) (Christopher Michel) (Christopher Michel) (Christopher Michel) (Christopher Michel)
Jak Słońce Antarktyczne tworzy zapierające dech w piersiach efekty optyczne