Arcoíris cuádruple

Olvídate del arco iris doble. Este año, el arco iris cuádruple está de moda.

Una nueva fotografía muestra la primera evidencia de la historia de un elusivo arco iris de cuarto orden.

El espectáculo de la imagen se ve como un arco iris doble, ya que sólo muestra el arco iris (izquierda) de tercer orden (terciario) , acompañado por el arco iris (derecha) de cuarto orden (cuaternario). Los arcoíris aparecen en el lado hacia el sol del cielo, aproximadamente a 40 grados y 45 grados, respectivamente, del sol. El arco iris terciario y cuaternario sólo se puede formar en el mismo lado del cielo del sol, a diferencia de los arco iris primario y secundario. Como tal, los arco iris primario y secundario están en el otro lado del cielo y por lo tanto no se muestra en la foto.

Pocas personas han visto hasta tres arco iris en el cielo al mismo tiempo. Los informes científicos de estos fenómenos, llamado arco iris terciario, eran tan raros – sólo cinco fueron reportados en 250 años – que hasta ahora muchos científicos creían que eran tan reales como una olla de oro al final del arco iris.

Esta legendaria rareza óptica, causada por tres reflexiones de cada rayo de luz dentro de una gota de lluvia, finalmente se ha confirmado gracias a la perseverancia de fotografías y a un nuevo modelo meteorológico que proporciona las bases científicas para encontrarlos. El trabajo se describe en una serie de documentos en un número especial publicado esta semana en la revista Applied Optics.

Cómo se forman estos arcoíris

Hace un año, Raymond Lee, profesor de meteorología en la Academia Naval de EE.UU., predijo cómo podría aparecer el arco iris terciario y desafió a los cazadores de arco iris a encontrarlos.

Aunque sorprendentemente raro arco iris, los terciarios y cuaternarios son productos naturales de la combinación de la refracción, la dispersión y la reflexión dentro de las gotas de lluvia. Estos son los mismos procesos que dan todos los arco iris, sin embargo, son llevados a sus extremos para producir estas variantes de orden superior. La refracción es cuando se dobla la luz del sol a medida que avanza del aire al agua, y viceversa. Las gotas de agua doblan cada uno de los colores de la luz del sol en un ángulo ligeramente diferente. Esto se conoce como dispersión, y que separa los colores para crear un arco iris.

La mayor parte de esa luz multicolor pasa por el otro lado de la gota de agua, pero alguna se refleja. La gota de lluvia de las curvas esféricas concentran esas reflexiones a 138 grados del sol. Esta luz concentrada es lo suficientemente brillante para crear un arco iris primario visible.

Un doble arco iris se debe a que no toda la luz sale de la gota de lluvia. Algo se refleja en la gota de lluvia y pasa de todo el proceso otra vez. A pesar de esta luz es más tenue, a veces es lo suficientemente brillante como para producir un arco iris secundario por el exterior del primario.

Una tercera serie de reflexiones crea un arco iris terciario. Es incluso más débil que el arco iris secundario, y mucho más difíciles de encontrar, porque en vez de formar lejos del sol, se forma un arco iris terciario alrededor del sol. Para verlo, los observadores tienen que mirar hacia el resplandor del sol.

Esto podría explicar por qué sólo cinco observadores bien informados científicamente había descrito un arco iris terciario durante los últimos 250 años.

Todos los arco iris que se describen terciarios aparecieron durante unos segundos sobre un fondo oscuro de las nubes a unos 40 grados de un sol que brillaba intensamente.

Junto con su colega Philip Laven, Lee utilizó un modelo matemático para predecir qué condiciones podría producir terciarios visibles. En primer lugar, es necesario nubarrones oscuros y, o bien un fuerte aguacero o lluvia con gotas de casi un tamaño uniforme. En estas condiciones, si el sol apareció entre las nubes, se podría proyectar un arco iris terciario contra las oscuras nubes cercanas. El contraste de colores hacen visible el terciario tenue.

Los cazadores de Arco iris

Cuando Lee presentó sus hallazgos en la Conferencia Internacional del año pasado en óptica atmosférica, provocó una acalorada discusión. Algunos científicos insistieron en que las descripciones anteriores estaban equivocadas y que los terciarios fueron demasiado débiles para verse con el resplandor del sol.

Uno de los asistentes, Elmar Schmidt, un astrónomo del SRH University Universidad de Ciencias Aplicadas de Heidelberg y un cazador de arco iris alemán, se propuso las directrices como un reto. Alertó a los aficionados afines. Desde entonces, Michael Grossman y Michael han Theusner tomaron fotos del arco iris terciario y una foto de un arco iris cuaternario. Ambas imágenes, las cuales sufrieron sólo un mínimo de procesamiento de imágenes para mejorar el contraste en estas difíciles condiciones fotográficas, también aparecen en la edición especial de Óptica Aplicada.

El día que Grossman fotografió el arco iris terciario, lo primero que recuerda haber visto un arco iris doble. Cuando la lluvia se intensificó, él sabía que tenía que girar hacia el sol.

“Es muy exagerado decir que lo vi, pero parecía haber algo”, dijo Grossman. Las imágenes que sacaron en la lluvia fueron los primeros en mostrar un arco iris terciario.

Mas en LC y más fotos del arcoíris.

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