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Gloria (fenómeno óptico)

Gloria alrededor de la sombra de un avión. La posición del centro de la gloria muestra que el observador se encontraba frente a las alas.

Una gloria es un fenómeno óptico , que se asemeja al halo icónico de un santo alrededor de la sombra de la cabeza del observador, causado por la interacción de la luz solar o (más raramente) la luz de la luna con las diminutas gotas de agua que componen la niebla o las nubes . La gloria consiste en uno o más anillos concéntricos , sucesivamente más tenues, cada uno de los cuales es rojo en el exterior y azulado hacia el centro. Debido a su apariencia, el fenómeno a veces se confunde con un arcoíris circular , pero este último tiene un diámetro mucho mayor y está causado por diferentes procesos físicos.

Las glorias surgen debido a la interferencia de las ondas de luz refractadas internamente dentro de pequeñas gotas.

Apariencia y observación

Dependiendo de las circunstancias (como la uniformidad del tamaño de las gotas en las nubes), se pueden ver uno o más anillos de la gloria. Los anillos rara vez están completos, siendo interrumpidos por la sombra del observador. [1] El tamaño angular del anillo interior y más brillante es mucho menor que el de un arcoíris , alrededor de 5° a 20°, dependiendo del tamaño de las gotas. [2] En las condiciones adecuadas, una gloria y un arcoíris pueden aparecer simultáneamente. [3]

"Las glorias se pueden ver en montañas y laderas, desde aviones y en la niebla del mar e incluso en interiores". [1] [4]

Al igual que un arcoíris, las glorias al aire libre se centran en el punto antisolar (o, en el caso de la luna, antilunar), que coincide con la sombra de la cabeza del observador. Debido a que este punto es diametralmente opuesto a la posición del sol (o la luna) en el cielo, generalmente se encuentra debajo del horizonte del observador , excepto en la salida y la puesta del sol (o la luna). Las glorias al aire libre se observan comúnmente desde un avión. En este último caso, si el avión está volando lo suficientemente bajo como para que su sombra sea visible en las nubes, la gloria siempre lo rodea. A esto a veces se lo llama La gloria del piloto .

En 2024, los astrónomos sugirieron que la existencia de una gloria podría explicar ciertas observaciones del exoplaneta WASP-76b . Si esta interpretación pudiera confirmarse, se convertiría en el primer fenómeno extrasolar similar a una gloria en ser descubierto. [5]

Espectro de Brocken

Una gloria solar y un espectro de Brocken

Cuando se observan desde una montaña o un edificio alto, las glorias a menudo se ven en asociación con un espectro de Brocken, la sombra aparentemente enormemente magnificada de un observador, proyectada (cuando el sol está bajo) sobre las nubes debajo de la montaña en la que se encuentra el espectador. El nombre deriva del Brocken , el pico más alto de la cordillera de Harz en Alemania. Debido a que el pico está por encima del nivel de las nubes y el área es frecuentemente brumosa, las condiciones propicias para proyectar una sombra sobre una capa de nubes son comunes. Las sombras gigantes que parecían moverse por sí mismas debido al movimiento de la capa de nubes (este movimiento es otra parte de la definición del espectro de Brocken), y que estaban rodeadas de glorias, pueden haber contribuido a la reputación que tienen las montañas de Harz como refugio para brujas y espíritus malignos. En el Fausto de Goethe , el Brocken se llama Blocksberg y es el sitio del aquelarre de las brujas en la noche de Walpurgis .

Teoría

Una gloria solar y un espectro de Brocken desde Crib Goch en 2008

Las teorías modernas de la luz, descritas por primera vez por Henri Poincaré en 1887, son capaces de explicar el fenómeno de las glorias a través del momento angular complejo (rotación) del campo electromagnético de una onda de luz, y no necesitan teorías cuánticas. [6] [7] Un resumen de los fenómenos similares al arcoíris fue proporcionado en Scientific American en 1977, y afirma:

Es gratificante descubrir en la elegante pero aparentemente abstracta teoría del momento angular complejo una explicación para estos dos fenómenos naturales [las glorias y los arcoíris de décimo orden], y encontrar allí un vínculo inesperado entre ellos.

—  Su Majestad Nussenzveig [8]

La mayor parte de los trabajos del siglo XX sobre el fenómeno de los arcoíris y las glorias se han centrado en determinar la intensidad correcta de la luz en cada punto del fenómeno, lo que requiere teorías cuánticas. En 1947, el astrónomo holandés Hendrik van de Hulst sugirió que las ondas superficiales están implicadas. Especuló que el brillo de los anillos de colores de la gloria se debe a la interferencia de dos rayos entre las ondas superficiales de trayectoria "corta" y "larga", que se generan por rayos de luz que entran en las gotas en puntos diametralmente opuestos (ambos rayos sufren una reflexión interna). [9] Una teoría del físico brasileño Herch Moysés Nussenzveig sugiere que la energía luminosa emitida por una gloria se origina principalmente a partir de la tunelización de ondas clásica (sinónimo en el artículo de acoplamiento de ondas evanescentes ), que es una interacción entre una onda de luz evanescente que viaja a lo largo de la superficie de la gota y las ondas dentro de la gota. [10]

En la cultura

CTR Wilson vio una gloria mientras trabajaba como observador temporal en la estación meteorológica de Ben Nevis . Inspirado por la impresionante vista, decidió construir un dispositivo para crear nubes en el laboratorio, de modo que pudiera hacer una gloria sintética a pequeña escala. Su trabajo condujo directamente a la cámara de nubes , un dispositivo para detectar la radiación ionizante por el que él y Arthur Compton recibieron el Premio Nobel de Física en 1927. [11]

En China, el fenómeno se denomina luz (o halo) de Buda . A menudo se observa en altas montañas cubiertas de nubes, como Huangshan y el monte Emei . Los registros del fenómeno en el monte Emei se remontan al año 63 d. C. El halo colorido siempre rodea la propia sombra del observador, por lo que a menudo se consideraba que mostraba la iluminación personal del observador (asociada con Buda o la divinidad). [ cita requerida ]

Ocasionalmente aparecen glorias estilizadas en la heráldica occidental . Dos de ellas aparecen en el Gran Sello de los Estados Unidos : una gloria que se abre paso entre las nubes que rodean un grupo de 13 estrellas en el anverso, y una gloria que rodea el Ojo de la Providencia coronando una pirámide inacabada en el reverso. [ cita requerida ]

Galería

Véase también

Referencias

  1. ^ ab "Sobre las glorias". Óptica atmosférica . Consultado el 16 de mayo de 2023 .
  2. ^ "Gloria - Efectos del tamaño de las gotas". Óptica atmosférica . Consultado el 16 de mayo de 2023 .
  3. ^ "El WunderBlog del Dr. Jeff Masters: El arcoíris de 360 ​​grados | Weather Underground". Archivado desde el original el 29 de enero de 2015. Consultado el 29 de enero de 2015 .
  4. ^ "Gloria en interiores". Óptica atmosférica . Consultado el 16 de mayo de 2023 .
  5. ^ Demangeon, ODS; Cubillos, PE; Singh, V.; Wilson, TG; Carone, L.; Bekkelien, A.; Deline, A.; Ehrenreich, D.; Maxted, PFL; Demory, B.-O.; Zingales, T.; Lendl, M.; Bonfanti, A.; Sousa, SG; Brandeker, A. (1 de abril de 2024). "Asimetría en la atmósfera del Júpiter ultracaliente WASP-76 b". Astronomía y Astrofísica . 684 : A27. doi : 10.1051/0004-6361/202348270 . hdl : 20.500.11850/669708 . ISSN  0004-6361.
  6. ^ La teoría del arcoíris (PDF) , 1977, archivado desde el original (PDF) el 28 de agosto de 2022 , consultado el 11 de octubre de 2020
  7. ^ La luz de Poincaré (PDF) , Seminario Poincaré XVI, 2012
  8. ^ HM Nussenzveig (1977), La teoría del arcoíris (PDF) , archivado desde el original (PDF) el 28 de agosto de 2022 , consultado el 11 de octubre de 2020
  9. ^ Laven, Philip (15 de julio de 2008), ¿Cómo se forman las glorias ?, consultado el 13 de diciembre de 2008
  10. ^ Nussenzveig, HM (1 de agosto de 2002). "¿Tiene la gloria una explicación sencilla?". Optics Letters . 27 (16): 1379–1381. Bibcode :2002OptL...27.1379N. doi :10.1364/OL.27.001379. ISSN  0146-9592. PMID  18026452. Wikidata  Q79915775.
  11. ^ James Burke (Actor), Mick Jackson (Director) (1978). Connections S1E2 [ Muerte en la mañana ] (DVD). Reino Unido: Ambrose Video Publishing, Inc. El evento ocurre a las 39:00.

Lectura adicional

Enlaces externos