https://frosthead.com

Hvordan Antarktis sol skaper fantastiske optiske effekter

4. januar 2018 konspirerte solen, isen og luften over Antarktis for å skape en glødende glorie, en nydelig leksjon i fysikk skrevet over himmelen.

Heldigvis var fotojournalisten Christopher Michel på stedet og fanget den verdensomspennende utsikten for alle å se, rapporterer Brian Kahn for Earther . Selv om bildet nesten ser forfalsket ut, er det helt ekte, og det ligger mye vitenskap bak denne spektakulære konsekvensen av optikk.

Nøkkelen til effekten er dannelsen av iskrystaller på himmelen. Hvis det er mye fuktighet, vil iskrystallene fortsette å vokse til de til slutt faller på jorden som snø. Men hvis det er relativt tørt, vil de bittesmå krystallene forbli hengende i atmosfæren, ofte henge i sprø cirrusskyer tusenvis av meter opp. Iskrystaller kan også dannes lavere nede, enten omfavne bakken i isdåker eller sakte drive til Jorden som diamantstøv.

Som regndråper som sprer lys for å lage en regnbue, kan iskrystaller dele lys i buer og glorie. Størrelsen, formen og orienteringen til iskrystaller påvirker alle typene av glitter som dannes.

På bildet over omgir en lys hvit glorie solen, og sitter 22 grader fra den glødende kulen. Effekten, som heter 22-graders glorie, oppstår når lys beveger seg gjennom sekskantede prismer iskrystaller, som ser ut som ørsmå sekskantede søyler. Når lys beveger seg parallelt med krystallansiktet, bøyes det når det kommer ut av prisme. Resultatet er en stor lyskrets som omgir solen, og dens radius er omtrent lik avstanden mellom lyserød og tommelen til en spredd hånd ved enden av en utstrakt arm.

Men dette bildet har også en annen interessant effekt: solhunder. Disse lysfaktene vises til venstre og høyre for den glødende glorie og ser ut som miniatyr-ekko av solen. De sitter på samme 22 grader unna solen som glorie, men blir skapt av avbøyning av lys gjennom sekskantede plater (i stedet for søyler) av is. De kan vises med fargede fargetoner, og til tross for navnet, kan de også dukke opp om natten for å skape svake ekko av månen.

En annen lysbue svinger gjennom midten av bildet og krysser solen og solhundene. Den glødende skråstrek, kjent som en parhelisk sirkel, dukker ofte bare opp i segmenter, men noen ganger kan den presentere som en full sirkel på himmelen. Parheliske sirkler kommer fra lys som reflekterer nesten vertikale flater av iskrystaller.

22 graders lysbue ser også ut til å ha på seg en annen lys flekk som hatt. Denne vingeformede biten av lysstyrke er en tangentbue, som skapes når lys passerer gjennom de horisontale sidene av en krystall. På toppen av tangenten er en annen glorie kjent som en Parry-bue, et fenomen som først ble beskrevet under Sir William Edward Parry Arctic 1820-ekspedisjonen for å søke etter Nordvestpassasjen. Disse mer sjeldne fenomenene skapes når lys beveger seg gjennom ender og skrånende flater av iskrystaller som er nesten horisontale. Isen fungerer som et prisme, og deler lys i en regnbue.

Sammen skaper haloerene et fantastisk lysshow. Det er ryddig å se på, men enda kulere å forstå hvordan det former seg.

(Christopher Michel) (Christopher Michel) (Christopher Michel) (Christopher Michel) (Christopher Michel) (Christopher Michel)
Hvordan Antarktis sol skaper fantastiske optiske effekter