Astronomie

Comment les arcs-en-ciel apparaîtraient-ils sur d'autres planètes ?

Comment les arcs-en-ciel apparaîtraient-ils sur d'autres planètes ?


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JZ hY jt Mq GB hN Dr iw ZO pN Co lA JA AI ze

D'autres planètes sont-elles capables de produire des arcs-en-ciel ? Comment ces arcs-en-ciel apparaîtraient-ils ? La pluie, les nuages ​​ou la glace provenant d'éléments autres que l'eau peuvent-ils produire des arcs-en-ciel ?

Connexes : https://space.stackexchange.com/questions/34357/rainbow-space-probe


note 1: J'ai vérifié l'indice de réfraction de la réponse de @JamesK de 1,27 (puisqu'aucune source n'a été citée), au moins pour une température de 111K, oui ! Par une journée plus froide, disons 90K, l'indice augmente et l'arc-en-ciel rétrécira de quelques degrés, proche de la taille de celui de la Terre.

Source de méthane :

  • https://refractiveindex.info/?shelf=organic&book=methane&page=Martonchik-liquid-111K qui vient de
  • Constantes optiques du méthane liquide et solide John V. Martonchik et Glenn S. Orton, Applied Optics Vol. 33, numéro 36, p. 8306-8317 (1994) https://doi.org/10.1364/AO.33.008306
  • disponible sur ResearchGate
  • et via la NASA grâce au commentaire de @mistertribs

Source d'eau :

  • https://www.osapublishing.org/ao/abstract.cfm?URI=ao-12-3-555
  • Constantes optiques de l'eau dans la région de longueur d'onde de 200 nm à 200 mm
  • George M. Hale et Marvin R. Querry Mars 1973 / Vol. 12, n° 3 / OPTIQUE APPLIQUÉE 555

Maintenant, @CarlWitthoft montre deux graphiques sans étiquette sans aucune source citée et des valeurs très différentes pour $n$.

note 2: L'affirmation sans source de @CarlWitthoft selon laquelle le méthane a une dispersion nettement inférieure à celle de l'eau dans la lumière visible semble être sans fondement. J'ai tracé les deux matériaux sur le même axe et ils sont comparables. Les arcs-en-ciel auront une répartition de couleurs légèrement différente, mais je ne pense pas que l'arc-en-ciel vous décevra !


La réponse de @JamesK mentionne que Titan pourrait voir des arcs-en-ciel sous la pluie de méthane liquide.

En utilisant les mathématiques de 1, 2, 3 :

$$k = frac{n_{gouttelette}}{n_{atmosphère}}$$

$$alpha = arcsinleft(sqrt{ frac{r-k^2}{3} } ight) $$ $$eta = arcsinleft( frac{sinalpha}{k} ight) $$ $$ heta = 2phi = 4eta - 2arcsin(k sin eta)$$

En fait, un indice inférieur fait l'arc-en-ciel plus grand. N'oubliez pas que le rouge est sur le dehors. Avec $k=4/3environ1.33$ l'arc-en-ciel est à ~42°, pour $k=1.27$ il souffle jusqu'à ~52°.

Toutes choses égales par ailleurs, ce serait aussi un peu plus brillant; avec un angle d'incidence plus important à l'arrière de la goutte, la réflexion de Fresnel sera un peu plus forte.

La source

# https://www.stewartcalculus.com/data/ESSENTIAL%20CALCULUS%202e/upfiles/instructor/eclt_wp_0301_inst.pdf # https://www.physics.harvard.edu/uploads/files/undergrad/probweek/sol81.pdf # nice math http://www.trishock.com/academic/rainbows.shtml import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt halfpi, pi, twopi = [f*np.pi for f in (0.5, 1, 2) ] degrés, rads = 180/pi, pi/180 k = np.linspace(1.2, 1.5, 31) alpha = np.arcsin(np.sqrt((4.-k**2)/3.)) beta = np.arcsin(np.sin(alpha)/k) phi = 2*beta - np.arcsin(k*np.sin(beta)) thêta = 2 * phi choses = (alpha, bêta, thêta) noms = (' alpha', 'beta', 'theta = 2phi') si Vrai : plt.figure() pour i, (chose, nom) dans enumerate(zip(choses, noms)): plt.subplot(3, 1, i+ 1) plt.plot(k, degs*thing) plt.title(name, fontsize=16) plt.plot(k[7], degs*thing[7], 'ok') plt.plot(k[13] , degs*chose[13], 'ok') plt.show()

Les arcs-en-ciel se produisent lorsque la lumière du soleil brille à travers la pluie. C'est rare dans le système solaire. La pluie (d'acide sulfurique) pourrait être assez commune sous les nuages ​​de Vénus, mais il n'y a pas de soleil. A l'inverse, il y a beaucoup de soleil sur Mars, mais pas de pluie, et seulement de très rares nuages.

Il pleut sur Titan : pluie de méthane. Le méthane a un indice de réfraction inférieur à celui de l'eau (1,27 au lieu de 1,33), ce qui rendrait les arcs-en-ciel légèrement plus grands (mais pas de beaucoup 42->52). Cependant l'atmosphère de Titan est brumeuse, et bien qu'il y ait un peu de lumière à la surface, le disque solaire n'est pas visible.

Il y a de la pluie dans certaines couches des géantes gazeuses, mais encore une fois pas sur les couches externes où le soleil est visible.

Il est probable que la Terre soit le seul endroit du système solaire où les arcs-en-ciel sont un phénomène courant.


Jetez un œil à ces graphiques. Le méthane est le meilleur que j'ai pu trouver lors d'une recherche rapide, mais il suggère que la dispersion sur la bande de longueur d'onde visible est une fraction de la valeur pour l'eau.

Étant donné que l'existence d'un arc-en-ciel dépend de la capacité de la substance à « plier » différentes longueurs d'onde de différentes quantités, vous pouvez voir que le méthane, au moins, produirait un arc-en-ciel plutôt insatisfaisant. Et même cela suppose que vous disposiez d'une atmosphère qui supportait des gouttelettes de méthane d'une taille appropriée pour obtenir un effet prismatique.

En gros, vous voudriez que les gouttelettes de méthane soient plus grosses que les gouttelettes d'eau qui produisent des arcs-en-ciel sur Terre par le rapport de leurs dispersions. C'est parce que l'étalement de sortie angulaire dépend en partie de la longueur du chemin à travers les gouttelettes.


L'arc-en-ciel primaire se forme entre environ 40 & 42 & 176 du point antisolaire. Le trajet de la lumière implique une réfraction et une réflexion unique à l'intérieur de la goutte d'eau. Si les gouttes sont grosses, 1 millimètre ou plus de diamètre, le rouge, le vert et le violet sont brillants mais il y a peu de bleu. Ces grosses gouttelettes sont suggérées par l'arc-en-ciel à droite.

Au fur et à mesure que les gouttelettes deviennent plus petites, le rouge s'affaiblit. En brume fine, toutes les couleurs sauf le violet peuvent disparaître. Des gouttelettes de brouillard encore plus fines, inférieures à 0,05 mm, produisent un arc-en-ciel blanc ou un arc de brouillard. L'arc-en-ciel secondaire implique deux réflexions à l'intérieur des gouttelettes qui tombent.

Les arcs-en-ciel ne sont pas visibles à midi puisque tout le cercle 42 & 176 est sous l'horizon à la plupart des latitudes. Ainsi, les arcs-en-ciel ont tendance à être observés le plus tard dans l'après-midi, lorsqu'un orage est passé et que le soleil de l'ouest éclaire le bord fuyant d'un nuage de pluie se déplaçant vers l'est. Il est possible de voir tout le cercle de l'arc-en-ciel depuis un avion car il peut y avoir des gouttelettes qui tombent au-dessus et au-dessous de vous.


Faits sur les arcs-en-ciel

  • Une personne doit être entre le soleil et une averse pour voir un arc-en-ciel. Lorsqu'une personne en voit un, elle voit la lumière du soleil dispersée qui s'est réfléchie sur les gouttes de pluie.
  • Le Soleil doit être à moins de 42 degrés au-dessus de l'horizon pour qu'un arc-en-ciel soit visible.
  • Un arc-en-ciel est unique à chaque personne qui en voit un, car la lumière du soleil réfléchie par les gouttes de pluie est vue sous des angles légèrement différents par chaque personne.
  • Les arcs-en-ciel sont des phénomènes optiques ainsi que des phénomènes météorologiques. Une fois à l'intérieur d'une goutte de pluie, la lumière du soleil subira 3 phénomènes optiques différents : la dispersion, la réfraction et la réflexion.
  • Lorsqu'elle cherche un arc-en-ciel, une personne doit s'assurer qu'elle peut voir son ombre. Cela les dirigera dans la direction de la pluie et loin du soleil.

Examen du phénomène des arcs-en-ciel lunaires

Crédit d'image: Arne-kaiser

L'image ci-dessus montre un exemple d'arc lunaire apparu au-dessus de Maui, à Hawaï, en février 2016. Notez que bien que les arcs lunaires soient également communément appelés arcs-en-ciel lunaires ou arcs-en-ciel blancs dans de nombreuses régions du monde, tous sont formés par le clair de lune.

Comme pour les arcs-en-ciel réguliers qui se forment lorsque la lumière du soleil est réfractée à travers de minuscules gouttelettes d'eau, comme celles qui pourraient être présentes dans l'atmosphère au-dessus de grandes cascades ou après une averse, les arcs lunaires se forment lorsque le clair de lune est réfracté à travers des gouttelettes d'eau dans les mêmes conditions. Cependant, les arcs lunaires ne sont toujours visibles qu'à un point du ciel nocturne exactement opposé à la Lune par rapport à la position de l'observateur.

En pratique, les arcs lunaires sont aussi faibles qu'ils le sont parce que la lumière qui les forme est beaucoup moins intense que la lumière du soleil. Pour cette raison, les arcs lunaires ne sont pas assez brillants pour activer les récepteurs de couleur dans les yeux humains, c'est pourquoi ils semblent toujours être blancs ou différentes nuances de gris clair. En fait, alors que les couleurs qui apparaissent dans les arcs-en-ciel ordinaires sont présentes dans les arcs lunaires, elles sont tellement désaturées qu'elles ne deviennent visibles que sur les photographies à longue exposition.

Quand voir les Moonbows

Étant donné que le clair de lune est si faible par rapport à la lumière du soleil, les arcs lunaires peuvent être plus facilement visibles lorsque la Lune est au maximum ou presque, et idéalement lorsque la Lune est à moins de 42 degrés au-dessus de l'horizon sous un ciel très sombre et avec suffisamment d'humidité. dans l'atmosphère. Étant donné que le ciel ne peut jamais être complètement sombre pendant une pleine lune montante ou couchée, les arcs lunaires ne peuvent être observés que pendant environ deux ou trois heures avant le lever du soleil, ou pendant environ deux à trois heures après le coucher du soleil.

En pratique, cet ensemble de circonstances requises rend la formation (et l'observation) d'arcs lunaires beaucoup plus rares que les arcs-en-ciel réguliers formés par la lumière du soleil. Néanmoins, aux latitudes extrêmes, les arcs lunaires peuvent être observés plus fréquemment par temps humide ou pluvieux en hiver, car le nombre plus élevé d'heures d'obscurité offre des temps d'observation plus longs.

Où voir les arcs lunaires

Bien que les arcs lunaires puissent apparaître presque n'importe où sur Terre si les conditions requises sont remplies, de nombreux endroits dans le monde sont connus pour la régularité avec laquelle le phénomène se produit. Parmi les meilleurs endroits pour observer les arcs lunaires, citons le parc national de Yosemite en Californie et les chutes de Cumberland près de la ville de Corbin, dans le Kentucky, où les chutes d'eau projettent d'énormes volumes de brouillard de pulvérisation dans la basse atmosphère. D'autres bons emplacements incluent les chutes Victoria en Afrique australe et les lacs de Plitvice en Croatie, où les arcs lunaires induits par les embruns sont également courants.

Un autre bon endroit pour voir les arcs lunaires se trouve dans certaines parties de haute altitude des forêts tropicales du Costa Rica, où ils apparaissent à la suite des vents de Noël (qui soufflent de fin décembre à début février) introduisant de grands volumes de brouillard d'eau du Caraïbes dans le microclimat local. Au cours de cette période, les arcs lunaires se produisent presque à chaque pleine lune et sont souvent visibles à la fois avant l'aube et après le coucher du soleil le même jour.

Les îles d'Hawaï offrent également de bonnes occasions de voir des arcs lunaires, en particulier sur l'île d'Hawaï. Notez cependant que bien que les arcs lunaires y soient relativement courants, ils sont presque toujours très faibles, ce qui signifie que leur véritable nature ne peut être révélée que sur des photographies à longue exposition. Les endroits moins favorables incluent la grande île d'Hawaï et Velasco Lemery Iloilo, aux Philippines.

Les arcs lunaires dans l'histoire

Les arcs lunaires sont un phénomène naturel qui existe depuis aussi longtemps qu'il y avait de l'eau liquide sur Terre. Par exemple, les arcs lunaires sont mentionnés dans l'ouvrage fondateur d'Aristote, Météorologie, qui a été publié vers 350 avant JC. En fait, les arcs lunaires et diverses explications sur leur formation peuvent être trouvés dans des milliers de livres et de brochures datant de l'Antiquité grecque et romaine, jusqu'au Moyen Âge et jusqu'au siècle des Lumières moderne qui a marqué la fin de l'ère victorienne.


Le rôle des gouttes de pluie

Le processus de fabrication de l'arc-en-ciel commence lorsque la lumière du soleil brille sur une goutte de pluie. Lorsque les rayons lumineux du soleil frappent et pénètrent dans une goutte d'eau, leur vitesse ralentit un peu (car l'eau est plus dense que l'air). Cela provoque la courbure ou la "réfraction" du chemin de la lumière.

Avant d'aller plus loin, mentionnons quelques points sur la lumière :

  • La lumière visible est composée de différentes longueurs d'onde de couleur (qui apparaissent blanches lorsqu'elles sont mélangées)
  • La lumière se déplace en ligne droite à moins que quelque chose ne la reflète, ne la plie (réfracte) ou ne la disperse. Lorsque l'une de ces choses se produit, les différentes longueurs d'onde de couleur sont séparées et peuvent chacune être vues.

Ainsi, lorsqu'un rayon de lumière pénètre dans une goutte de pluie et se plie, il se sépare en ses longueurs d'onde de couleur composantes. La lumière continue de traverser la goutte jusqu'à ce qu'elle rebondisse (réfléchie) sur l'arrière de la goutte et sorte du côté opposé de celle-ci à un angle de 42°. Lorsque la lumière (toujours séparée dans sa gamme de couleurs) sort de la goutte d'eau, elle accélère en revenant dans l'air moins dense et est réfractée (une deuxième fois) vers le bas jusqu'aux yeux.

Appliquez ce processus à toute une collection de gouttes de pluie dans le ciel et le tour est joué, vous obtenez un arc-en-ciel entier.


Mercure : planète arc-en-ciel

Cette image en fausses couleurs de Mercure a été réalisée à partir des données collectées par la sonde spatiale MESSENGER de la NASA, conçue pour étudier la surface de la planète et sa très fine atmosphère. Pour en savoir plus sur les minéraux et les processus de surface de la planète, l'orbiteur a collecté avec diligence des mesures spectrales de surface après son arrivée le 17 mars 2011.

Ces mesures ont été combinées dans une carte montrant les propriétés spectrales à la fois des vastes terrains et des petites caractéristiques distinctes telles que les cheminées pyroclastiques et les nouveaux cratères peuvent être étudiées. Pour accentuer le contexte géologique des mesures spectrales, les données MASCS ont été superposées sur une mosaïque monochrome haute résolution de la surface de la planète pour cartographier les reliefs accidentés et les variations spectrales à la surface de Mercure.

MESSENGER a été le premier vaisseau spatial à orbiter autour de la planète Mercure. Sa mission s'est terminée fin avril 2015 lorsqu'il a manqué de propulseur et a atteint la surface de Mercure.

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Les enfants arc-en-ciel et leurs caractéristiques

Rainbow Children est une nouvelle génération de Starseeds. Ce sont des enfants, des adolescents et des jeunes nés après 2000.

Parce qu'ils ont du mal à s'identifier aux émotions humaines, les enfants arc-en-ciel sont parfois diagnostiqués autistes.

Voici les traits de Rainbow Children :

# affectueux et généreux

# haute énergie

# positif et heureux

# doux, mais fort

# courageux et capable de résister aux épreuves

# tard pour commencer à parler

# technologiquement avancé et comprendre facilement les nouveaux gadgets

# aimer les animaux et la nature

# probablement télépathique.

Les enfants arc-en-ciel sont les seuls Starseeds qui ne se sentent pas seuls et aliénés. Ils sont si doux et charmants que tout le monde ne peut s'empêcher de les aimer.

La mission de Rainbow Children est de guérir et de rééquilibrer les énergies déformées de l'humanité et de la planète.

Si quelque chose à l'intérieur dit que vous êtes une graine d'étoile, alors vous partagez à 100% la mission « Indigo », « Crystal » ou « Arc-en-ciel » dépend de l'année de votre naissance au cours de cette vie.

Mais vous devez vous considérer comme une graine d'étoile ou une vieille âme si ce n'est pas votre première visite sur Terre, et votre histoire sur la planète s'étend sur des siècles et des siècles.

Par exemple, vous avez fait l'expérience de la vie dans le corps physique il y a des siècles et des éons tout en soutenant l'expérience atlante. Vous êtes donc une Old Soul Starseed. Mais dans cette vie, votre date de naissance est dans les années 1970. Vous avez l'esprit rebelle et vous vous sentez né pour changer le monde ! Tout cela parce que vous avez rejoint le « Club Indigo », et Indigo Power a enrichi votre aura !

Jetons maintenant un œil aux caractéristiques de Starseeds :


Comment les arcs-en-ciel apparaîtraient-ils sur d'autres planètes ? - Astronomie

Halos solaires, chiens solaires, rayons solaires, arcs-en-ciel

Un halo solaire - également connu sous le nom de nimbus, arc de glace ou gloriole - est un phénomène optique produit par des cristaux de glace créant des arcs et des taches colorés ou blancs dans le ciel. Beaucoup sont près du soleil ou de la lune mais d'autres sont ailleurs et même dans la partie opposée du ciel. Ils peuvent également se former autour des lumières artificielles par temps très froid lorsque des cristaux de glace appelés poussière de diamant flottent dans l'air à proximité.

Il existe de nombreux types de halos de glace. Ils sont produits par les cristaux de glace dans les cirrostratus hauts (5 à 10 km, ou 3 à 6 miles) dans la haute troposphère. La forme et l'orientation particulières des cristaux sont responsables du type de halo observé. La lumière est réfléchie et réfractée par les cristaux de glace et peut se décomposer en couleurs en raison de la dispersion. Les cristaux se comportent comme des prismes et des miroirs, réfractant et réfléchissant la lumière du soleil entre leurs faces, envoyant des rayons de lumière dans des directions particulières.

Les phénomènes atmosphériques tels que les halos ont été utilisés dans le cadre de la tradition météorologique comme moyen empirique de prévision météorologique avant le développement de la météorologie. Ils signifient souvent que la pluie va tomber dans les prochaines 24 heures, car les nuages ​​cirrostratus qui les provoquent peuvent signifier l'approche d'un système frontal. D'autres phénomènes optiques courants impliquant des gouttelettes d'eau plutôt que des cristaux de glace incluent la gloire et l'arc-en-ciel.

Quels sont ces anneaux colorés autour du Soleil ? Une couronne visible uniquement par les observateurs de la Terre au bon endroit au bon moment. Des anneaux comme celui-ci apparaissent parfois lorsque le Soleil ou la Lune sont vus à travers de minces nuages. L'effet est créé par la diffraction mécanique quantique de la lumière autour de gouttelettes d'eau individuelles de taille similaire dans un nuage intermédiaire mais principalement transparent. Étant donné que la lumière de différentes couleurs a des longueurs d'onde différentes, chaque couleur se diffracte différemment. Les couronnes solaires sont l'un des rares effets de couleur quantique qui peuvent être facilement vus à l'œil nu. Ce type de couronne solaire est un effet visuel dû à l'eau dans l'atmosphère terrestre et est tout à fait différent de la couronne solaire qui existe continuellement autour du Soleil et se démarque lors d'une éclipse solaire totale. Au premier plan se trouve le célèbre sommet de la montagne himalayenne Ama Dablam (Collier de la mère),

Chiens du soleil

Un sundog ou sundog (nom scientifique parhelion, pluriel parhelia, par exemple "avec le soleil") est un halo relativement commun, un phénomène optique atmosphérique principalement associé à la réfraction de la lumière du soleil par de petits cristaux de glace constituant des cirrus ou des cirrostratus. Un autre terme utilisé est sunbow (une arche ressemblant à un arc-en-ciel fait par le soleil qui brille à travers la vapeur ou la brume).

Les sundogs apparaissent généralement, mais pas exclusivement, lorsque le soleil est bas, par ex. au lever et au coucher du soleil, et l'atmosphère est remplie de cristaux de glace formant des cirrus, mais la poussière de diamant et le brouillard glacé peuvent également les produire. Ce sont souvent des taches de lumière d'un blanc éclatant ressemblant beaucoup au soleil ou à une comète et sont parfois confondues avec ces phénomènes. Parfois, ils présentent un spectre de couleurs, allant du rouge le plus proche du soleil à une queue bleuâtre pâle qui s'éloigne du soleil.

Les cristaux de glace à l'origine du phénomène atmosphérique ont la forme de prismes hexagonaux (glace Ih, par exemple avec un haut et un bas hexagonaux et six côtés rectangulaires). Certains de ces cristaux sont allongés, certains plats, ces derniers provoquant des sundogs nets et brillants s'ils sont uniformément orientés avec leurs extrémités hexagonales alignées horizontalement, tandis que les premiers produisent d'autres phénomènes atmosphériques, tels qu'un cercle parhélique, un halo à 22 degrés, un arc circumzénithal, un arc tangent supérieur et arc tangent inférieur. Un mélange de divers cristaux avec des alignements différents produit plusieurs de ces phénomènes en même temps.

Lorsque la lumière du soleil traverse les côtés d'un cristal plat, l'angle des rayons du soleil et l'orientation des cristaux affectent la forme et la couleur des sundogs. Les cristaux mal alignés ou vacillants produisent des sundogs colorés et allongés, tandis que la lumière passant à travers le cristal dans des angles de déviation non optimaux (jusqu'à 50 ° C) produit la "queue" du sundog qui s'étend loin du soleil. Comme la réfraction dépend de la longueur d'onde, les sundogs ont tendance à avoir des bords intérieurs rouges tandis que les couleurs plus éloignées du soleil ont tendance à être plus blanc bleuâtre car les couleurs se chevauchent de plus en plus.

Lorsque le soleil est bas, les deux sundogs sont situés sur le cercle du halo à 22°. Au fur et à mesure que le soleil se lève, les sundogs se déplacent lentement le long du cercle parhélique pour s'éloigner du soleil pour finalement disparaître lorsque le soleil atteint 61 degrés au-dessus de l'horizon (par exemple, les sundogs se déplacent du halo de 22 degrés au halo circonscrit.)

Sur Terre, la première planète (à partir du soleil) avec des quantités importantes de nuages ​​​​portant des cristaux de glace, la paire de sundogs flanquant le soleil est alignée avec l'horizon. Sur d'autres planètes et lunes où l'eau et la glace sont moins répandues, cependant, diverses structures cristallines produisent des halos différents. Sur les planètes gazeuses géantes - Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune - d'autres cristaux forment des nuages ​​d'ammoniac, de méthane et d'autres substances peuvent produire des halos avec quatre sundogs ou plus.

Dans des étendues reculées de l'ouest du Texas, un sundog fait référence
familièrement à un segment d'un arc-en-ciel commun.

Austin Texas Juin 2013 - Photo par Darlene MacFarland

Un passage de Cicéron sur la République (54-51 av. J.-C.) est l'un des nombreux auteurs grecs et romains qui font référence aux sundogs et à des phénomènes similaires :

    Quoi qu'il en soit, dit Tubero, et puisque vous m'invitez à discuter et que vous en présentez l'occasion, examinons d'abord, avant qu'aucun autre n'arrive, quelle peut être la nature du parhélie, ou double soleil, dont il a été question au sénat. Ceux qui affirment avoir été témoins de ce prodige ne sont ni peu nombreux ni indignes de crédit, de sorte qu'il y a plus de raison d'enquête que d'incrédulité.

Peut-être la première description claire d'un chien soleil, Jakob Hutter écrit dans son Fidélité fraternelle : Épîtres d'un temps de persécution :

    Mes enfants bien-aimés, je veux vous dire qu'au lendemain du départ de nos frères Kuntz et Michel, un vendredi, nous avons vu trois soleils dans le ciel pendant un bon moment, environ une heure, ainsi que deux arcs-en-ciel. Ceux-ci avaient le dos tourné l'un vers l'autre, se touchant presque au milieu, et leurs extrémités pointées l'une vers l'autre. Et cela, moi, Jakob, l'ai vu de mes propres yeux, et de nombreux frères et sœurs l'ont vu avec moi. Au bout d'un moment, les deux soleils et les arcs-en-ciel ont disparu, et seul le soleil est resté. Même si les deux autres soleils n'étaient pas aussi brillants que l'un, ils étaient clairement visibles. Je pense que ce n'était pas un petit miracle.

Bien qu'il soit surtout connu et souvent cité pour être la plus ancienne représentation en couleur de la ville de Stockholm, Vadersolstavlan (en suédois "The Sundog Painting", littéralement "The Weather Sun Painting") est sans doute aussi l'une des plus anciennes représentations d'un chien de soleil. Le matin du 20 avril 1535, le ciel de la ville pendant deux heures était rempli de cercles et d'arcs blancs traversant le ciel, tandis que d'autres soleils apparaissaient autour du soleil. Le phénomène a rapidement entraîné des rumeurs d'un présage de la prochaine vengeance de Dieu sur le roi Gustav Vasa (1496-1560) pour avoir introduit le protestantisme dans les années 1520 et pour avoir été brutal avec ses ennemis alliés au roi danois.

Dans l'espoir de mettre fin aux spéculations, le chancelier et érudit luthérien Olaus Petri (1493-1552) a ordonné la production d'un tableau documentant l'événement. Lorsqu'il a été confronté au tableau, le roi l'a cependant interprété comme une conspiration - le vrai soleil étant bien sûr lui-même menacé par de faux soleils concurrents, l'un étant Olaus Petri lui-même et l'autre le clergé et érudit Laurentius Andreae (1470-1552), tous deux ainsi accusés de trahison mais échappant finalement à la peine capitale. La peinture originale est perdue, mais une copie des années 1630 survit et peut encore être vue dans l'église Storkyrkan au centre de Stockholm.

Spaceweather a posté une image étonnante et le texte suivant.

Regarder le soleil peut être une expérience grimaçante et douloureuse. Hier en Finlande, c'était un délice rare. Le 24 juin, de multiples arcs et anneaux de lumière sont apparus autour du soleil a rapporté Ville Miettinen de Kuopio. "Quelle vue spectaculaire !" Il s'est précipité à l'intérieur et a saisi son appareil photo pour enregistrer la vue incroyable. "Ils sont restés dans le ciel pendant trois heures entières, ne disparaissant que lorsque d'épais nuages ​​sont intervenus. C'étaient des halos très, très impressionnants - certains d'entre eux assez rares", a-t-il déclaré.

La variété de halos dont ils ont été témoins a été causée par une variété correspondante de cristaux de glace avec une perfection rare semblable à celle d'une gemme et un alignement cristal à cristal exceptionnellement précis. Quelles sont les chances? Personne ne le sait mais, apparemment, ils sont plus élevés en Finlande. Un autre endroit pour rechercher des halos rares est dans la galerie en temps réel : ces formes lumineuses sont appelées halos de glace, car elles sont causées par la lumière du soleil qui brille à travers les cristaux de glace dans les cirrus. Habituellement, leurs formes sont plutôt simples, comme un pilier solitaire ou un anneau simple. Dans ce cas, cependant, un assortiment complexe de halos sillonnait le ciel. Sur la photo de Miettinen, nous voyons un cercle parhélique complet, un halo circonscrit, un arc supralatéral, un halo de 22 degrés et une paire de sundogs.

Les pare-soleil se forment lorsque la lumière du soleil traverse des cristaux de glace hexagonaux en forme de plaque dans des cirrus, qui agissent comme un prisme et réfractent la lumière, selon un communiqué de la NASA. Aussi connues sous le nom de parhélies, elles peuvent être vues n'importe où dans le monde, mais sont plus visibles lorsque le soleil est bas dans le ciel. Ils sont similaires aux arcs-en-ciel en ce sens que les deux sont formés par réfraction. Lorsque la lumière est réfractée, elle est courbée en passant à travers des milieux de densités différentes, comme de l'eau ou un prisme. Les sundogs sont similaires à un phénomène appelé gloires, qui apparaissent comme des anneaux de couleur circulaires. Les sundogs sont similaires à un phénomène appelé gloires, qui apparaissent comme des anneaux de couleur circulaires.

Rayons de soleil

L'expert en optique atmosphérique Les Cowley explique : « Le soleil qui brille à travers les trous dans les nuages ​​crée des rayons de lumière parallèles, mais ils ne semblent pas parallèles car la perspective fait que les rayons semblent converger vers le point opposé au soleil. Les rayons sombres sont là où les ombres convergent. tombent sur des gouttes de pluie formant un arc-en-ciel. Lorsque vous voyez des rayons arc-en-ciel, faites une pause et regardez attentivement. Alors que les nuages ​​traversent le ciel, les rayons du soleil en mouvement font tourner la roue arc-en-ciel.


Quadruple arc-en-ciel photographié pour la première fois

Oubliez le double arc-en-ciel. Cette année, le quadruple arc-en-ciel fait fureur.

Une nouvelle photographie montre la toute première preuve d'un arc-en-ciel insaisissable de quatrième ordre.

Le spectacle dans l'image ressemble à un double arc-en-ciel, car il ne montre que l'arc-en-ciel de troisième ordre (tertiaire) (à gauche), accompagné de l'arc-en-ciel de quatrième ordre (quaternaire) (à droite). Ils apparaissent du côté solaire du ciel, à environ 40 degrés et 45 degrés, respectivement, du soleil. Les arcs-en-ciel tertiaires et quaternaires ne peuvent se former que du même côté du ciel que le soleil, contrairement aux arcs-en-ciel primaires et secondaires. En tant que tels, les arcs-en-ciel primaire et secondaire sont de l'autre côté du ciel et ne sont donc pas montrés sur la nouvelle photo.

Peu de gens ont déjà prétendu voir même trois arcs-en-ciel dans le ciel à la fois. Les rapports scientifiques sur ces phénomènes, appelés arcs-en-ciel tertiaires, étaient si rares et seulement cinq ont été rapportés en 250 ans et jusqu'à présent, de nombreux scientifiques pensaient qu'ils étaient aussi réels qu'un pot d'or au bout d'un arc-en-ciel.

Ces raretés optiques légendaires, causées par trois réflexions de chaque rayon lumineux dans une goutte de pluie, ont enfin été confirmées, grâce à la persévérance photographique et à un nouveau modèle météorologique qui fournit les bases scientifiques pour les retrouver. Le travail est décrit dans une série d'articles dans un numéro spécial publié cette semaine dans la revue Applied Optics. [Connexe : Météo étrange : 7 événements météorologiques rares]

La chasse au trésor optique est même allée plus loin, comme le révèle la photo qui montre la trace chatoyante d'un quatrième arc-en-ciel.

Comment ils se forment

Il y a un an, Raymond Lee, professeur de météorologie à l'Académie navale des États-Unis, a prédit comment les arcs-en-ciel tertiaires pourraient apparaître et a mis les chasseurs d'arc-en-ciel au défi de les trouver.

Bien que incroyablement rares, les arcs-en-ciel tertiaires et quaternaires sont des produits naturels de la combinaison de la réfraction, de la dispersion et de la réflexion à l'intérieur des gouttes de pluie. Ce sont les mêmes processus qui créent tous les arcs-en-ciel, mais ils sont poussés à l'extrême pour produire ces variantes d'ordre supérieur. La réfraction se produit lorsque la lumière du soleil se courbe lorsqu'elle passe de l'air à l'eau et vice versa. (Une telle flexion donne l'impression que les rames sont pliées lorsqu'elles sont partiellement immergées.) Les gouttelettes d'eau plient chacune des couleurs à la lumière du soleil selon un angle légèrement différent. C'est ce qu'on appelle la dispersion, et cela sépare les couleurs pour créer un arc-en-ciel.

La majeure partie de cette lumière multicolore traverse l'autre côté de la goutte de pluie, mais une partie est réfléchie. Les courbes sphériques de la goutte de pluie concentrent ces reflets à 138 degrés du soleil. Cette lumière concentrée est suffisamment brillante pour créer un arc-en-ciel primaire visible.

Un double arc-en-ciel se produit parce que toute cette lumière ne sort pas de la goutte de pluie. Une partie est réfléchie dans la goutte de pluie et refait tout le processus. Bien que cette lumière soit plus faible, elle est parfois suffisamment brillante pour produire un arc-en-ciel secondaire juste à l'extérieur du premier.

Une troisième série de reflets crée un arc-en-ciel tertiaire. Il est encore plus faible que l'arc-en-ciel secondaire et beaucoup plus difficile à trouver car au lieu de se former à l'écart du soleil, un arc-en-ciel tertiaire se forme autour du soleil. Pour le voir, les observateurs doivent regarder dans l'éblouissement du soleil.

C'est peut-être la raison pour laquelle seuls cinq observateurs scientifiquement informés ont décrit des arcs-en-ciel tertiaires au cours des 250 dernières années.

Lee a passé en revue chaque description. Il a éliminé un compte douteux et a trouvé des éléments communs dans les autres. Tous ont décrit des arcs-en-ciel tertiaires qui sont apparus pendant quelques secondes sur un fond sombre de nuages ​​à environ 40 degrés d'un soleil brillamment brillant.

Avec son collègue Philip Laven, Lee a utilisé un modèle mathématique pour prédire quelles conditions pourraient produire des tertiaires visibles. Tout d'abord, ils avaient besoin de nuages ​​d'orage sombres et d'une forte averse ou d'un orage avec des gouttelettes de taille presque uniforme. Dans ces conditions, si le soleil perçait les nuages, il pourrait projeter un arc-en-ciel tertiaire contre les nuages ​​sombres à proximité. Les couleurs contrastées rendraient visible le tertiaire sombre.

Défi du chasseur d'arc-en-ciel

Lorsque Lee a présenté ses conclusions à la Conférence internationale sur l'optique atmosphérique de l'année dernière, cela a déclenché une discussion animée. Certains scientifiques ont insisté sur le fait que les descriptions passées étaient fausses et que les tertiaires étaient trop sombres pour être vus dans l'éblouissement du soleil.

Un participant, Elmar Schmidt, astronome à l'Université allemande des sciences appliquées SRH à Heidelberg et chasseur d'arc-en-ciel, a pris les directives comme un défi. Il a alerté les amateurs aux vues similaires. Depuis lors, Michael Grossman et Michael Theusner ont pris des photos d'arcs-en-ciel tertiaires et une photo d'un arc-en-ciel quaternaire. Les deux images, qui n'ont subi qu'un traitement d'image minimal pour améliorer le contraste dans ces conditions photographiques difficiles, apparaissent également dans le numéro spécial d'Applied Optics.

Le jour où Grossman a photographié l'arc-en-ciel tertiaire, il s'est rappelé pour la première fois avoir vu un double arc-en-ciel. Lorsque la pluie s'intensifia, il sut qu'il devait se tourner vers le soleil.

"C'est vraiment exagéré de dire que je l'ai vu, mais il semblait y avoir quelque chose", a déclaré Grossman. Les photos qu'il a prises sous la pluie ont été les premières à montrer un arc-en-ciel tertiaire.

À propos de la découverte remarquable, Lee a déclaré : "C'était aussi excitant que de trouver une nouvelle espèce."

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5 faits sur les arcs-en-ciel dont vous avez besoin maintenant

Aucun phénomène météorologique ne capture l'imagination humaine comme un arc-en-ciel. Cette bande translucide de couleurs vives qui s'arc-boute parfaitement sur le paysage a l'air d'un autre monde.

Et, en fait, les arcs-en-ciel ont été teintés de mythe et de folklore pendant une grande partie de l'histoire de l'humanité. Some have viewed them as pathways to magical or celestial realms, some have seen them as a sign from God, or the gods, some view them as good luck, or a path to riches.

What causes rainbows to form?

Magical as they may seem, rainbows are perfectly natural. They are an optical illusion on water and light that form because white light is comprised of all colors of the spectrum. When light passes through water, it is refracted into its component colors. Rainbows can appear any time there are water droplets in the air and the sunlight shines from behind them at a low angle. That means they are more likely to appear in the early morning or later afternoon.

Here are 5 fun and interesting facts about rainbows!

1.Rainbows can only appear directly opposite from the Sun. Where, and even if, a rainbow appears is influenced by where the viewer is in relationship to the sun. Rainbows have no set physical location. A person who appears to be standing at the end of a rainbow from another person’s perspective won’t see the rainbow in the same place, but will instead see another rainbow in a different location, opposite the sun. The top of the arc is always centered on the viewer’s head.

2. A rainbow contains seven colors: red, orange, yellow, green, blue, indigo, violet. You may recall from your school days that an easy way to remember the order of the colors in the spectrum is by using this popular mnemonic, ROY G. BIV. These colors appear in order according to their wavelengths.

3. Sometimes a so-called “double rainbow” forms, with a fainter rainbow appearing on top of the main one. This occurs when the light is reflected twice in each raindrop, instead of just once. The double reflection causes the second rainbow to be inverted, so in a double rainbow, the colors in the secondary bow appear in the reverse order compared to the primary, or darker rainbow.

4. The sky beneath a rainbow appears brighter than the sky above it. Light rays are refracted into the area inside the arch, causing that area to appears brighter. The area outside the rainbow appears darker by contrast. In a double rainbow, this dark area above the primary rainbow even more pronounced, resulting in a very dark band between the two rainbows. This dark area is called Alexander’s band, after Alexander of Aphrodisias, a Greek philosopher described this phenomena 1800 years ago.

5. Rainbows appear to be a semi-circle because the horizon interferes. In order to see the full circle of the rainbow, you would have to look down on it with the sun behind you. This scenario is only possible from an airplane. In fact, it is possible to see a rainbow in a complete circle while flying. When this happens, the plane’s shadow appears in the center of the circle. Read about Brocken Spectres here.


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