https://frosthead.com

Hvordan den antarktiske sol skaber betagende optiske effekter

Den 4. januar 2018 konspirerede solen, isen og luften over Antarktis for at skabe en glødende glorie, en fantastisk lektion i fysik skrevet over himlen.

Heldigvis var fotojournalist Christopher Michel på stedet og fangede den verdensomspændende udsigt for alle at se, rapporterer Brian Kahn for Earther . Selvom billedet næsten ser forfalsket ud, er det helt ægte, og der er meget videnskab bag denne spektakulære konsekvens af optik.

Nøglen til effekten er dannelsen af ​​iskrystaller på himlen. Hvis der er masser af fugtighed, vil iskrystallerne fortsætte med at vokse, indtil de til sidst falder til Jorden som sne. Men hvis det er relativt tørt, forbliver de bittesmå krystaller ophængt i atmosfæren og hænger ofte ud i sprøde cirrusskyer tusinder af meter op. Iskrystaller kan også dannes lavere nede, enten omfavne jorden i is tåger eller langsomt drive til Jorden som diamantstøv.

Som regndråber, der spreder lys for at skabe en regnbue, kan iskrystaller opdele lys i buer og glorier. Størrelsen, formen og orienteringen af ​​iskrystaller påvirker alle typer af gluer, der dannes.

På billedet ovenfor omgiver en lys hvid glorie solen, der sidder 22 grader fra den glødende orb. Effekten kaldet en halo på 22 grader, og effekten opstår, når lys bevæger sig gennem hexagonal prisme iskrystaller, der ligner små hexagonale søjler. Når lys bevæger sig parallelt med krystalfladen, bøjes det, når det kommer ud af prisme. Resultatet er en stor lyscirkel, der omgiver solen, og dens radius er omtrent lig med afstanden mellem pink og tommelfingeren på en spredt hånd i slutningen af ​​en udstrakt arm.

Men dette billede har også en anden interessant effekt: solhunde. Disse lysbrande vises til venstre og højre for den glødende glorie og ser ud som miniatyreko af solen. De sidder i de samme 22 grader væk fra solen som glorie, men oprettes ved afbøjning af lys gennem hexagonale plader (snarere end søjler) af is. De kan vises med farvede farver, og på trods af deres navn kan de også dukke op om natten for at skabe svage ekko af månen.

En anden lysbue svinger gennem midten af ​​billedet og krydser solen og solhundene. Den glødende skråstreg, kendt som en parhelic cirkel, vises ofte kun i segmenter, men kan undertiden præsentere som en fuld cirkel på himlen. Parheliske cirkler kommer fra lys, der reflekterer næsten vertikale flader af iskrystaller.

Bogen på 22 grader ser også ud til at bære en anden lys plet som en hat. Denne vingeformede bit af lysstyrke er en tangentbue, der oprettes, når lys passerer gennem de vandrette sider af en krystal. På toppen af ​​tangenten er en anden glorie kendt som en Parry-bue, et fænomen, der først blev beskrevet under Sir William Edward Parry Arctic 1820-ekspedition for at søge efter Nordvestpassagen. Disse mere sjældne fænomener skabes, når lys bevæger sig gennem ender og skrånende flader af iskrystaller, der er næsten vandrette. Isen fungerer som et prisme og deler lys i en regnbue.

Sammen skaber glorierne et vidunderligt lysshow. Det er pænt at se på, men endnu køligere at forstå, hvordan det dannes.

(Christopher Michel) (Christopher Michel) (Christopher Michel) (Christopher Michel) (Christopher Michel) (Christopher Michel)
Hvordan den antarktiske sol skaber betagende optiske effekter