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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 estaba delante de 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 luz del sol o (más raramente) la luz de la luna que interactúa con las pequeñas gotas de agua que componen la niebla o las nubes . La gloria consta de uno o más anillos concéntricos , sucesivamente más tenues, cada uno de los cuales es rojo en el exterior y azulado en el centro. Por su apariencia, el fenómeno a veces se confunde con un arco iris circular , pero este último tiene un diámetro mucho mayor y está provocado por diferentes procesos físicos.

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

Apariencia y observación.

Dependiendo de las circunstancias (como la uniformidad del tamaño de las gotas en las nubes), uno o más anillos de la gloria pueden ser visibles. Los anillos rara vez están completos y son interrumpidos por la sombra del espectador. [1] El tamaño angular del anillo interior y más brillante es mucho más pequeño que el de un arco iris , alrededor de 5° a 20°, dependiendo del tamaño de las gotas. [2] En las condiciones adecuadas, una gloria y un arco iris pueden ocurrir 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]

Como un arco iris, las glorias exteriores 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 de la luna) en el cielo, generalmente se encuentra debajo del horizonte del observador , excepto cuando el sol (o la luna) sale y se pone. Las glorias al aire libre se observan comúnmente desde aviones. En este último caso, si el avión vuela lo suficientemente bajo como para que su sombra sea visible sobre las nubes, la gloria siempre lo rodea. Esto a veces se llama La Gloria del Piloto .

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

espectro brocken

Una gloria solar y el espectro de Brocken

Cuando se ven desde una montaña o un edificio alto, las glorias a menudo se ven asociadas con un espectro de Brocken , también llamado espectro de la montaña , 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 cielo. El espectador está de pie. 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 frecuentemente está brumosa, son comunes las condiciones propicias para proyectar una sombra sobre una capa de nubes. Sombras gigantes que parecían moverse solas 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 lugar donde se celebra el sábado de las brujas en la noche de Walpurgis .

Teoría

Una gloria solar y el espectro de Brocken de Crib Goch en 2008

Las teorías modernas de la luz, descritas por primera vez por Henri Poincaré en 1887, pueden explicar el fenómeno de las glorias a través del momento angular complejo (rotación) del campo electromagnético de una onda luminosa, y no necesitan teorías cuánticas. [6] [7] Scientific American proporcionó un resumen de los fenómenos similares al arco iris 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 [Glories y Rainbows de décimo orden], y encontrar allí un vínculo inesperado entre ellos.

—  SM Nussenzveig [8]

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

en cultura

CTR Wilson vio la 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 crear una gloria sintética a pequeña escala. Su trabajo condujo directamente a la cámara de niebla , un dispositivo para detectar radiaciones ionizantes por el que él y Arthur Compton recibieron el Premio Nobel de Física en 1927. [11]

En China, el fenómeno se llama 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 y, por lo tanto, a menudo se consideraba que mostraba la iluminación personal del observador (asociada con Buda o la divinidad). [ cita necesaria ]

Glorias estilizadas aparecen ocasionalmente en la heráldica occidental . Dos glorias aparecen en el Gran Sello de los Estados Unidos : una gloria atravesando 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 necesaria ]

Galería

Ver también

Referencias

  1. ^ ab "Acerca de 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. ^ "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 interior". 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 ultracaliente Júpiter WASP-76 b". Astronomía y Astrofísica . 684 : A27. doi : 10.1051/0004-6361/202348270 . ISSN  0004-6361.
  6. ^ La teoría del arco iris (PDF) , 1977, archivado desde el original (PDF) el 28 de agosto de 2022 , recuperado 11 de octubre 2020
  7. ^ La luz de Poincaré (PDF) , Seminario Poincaré XVI, 2012
  8. ^ HM Nussenzveig (1977), La teoría del arco iris (PDF) , archivado desde el original (PDF) el 28 de agosto de 2022 , recuperado 11 de octubre 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). "¿La gloria tiene una explicación sencilla?". Letras de Óptica . 27 (16): 1379-1381. Código Bib : 2002OptL...27.1379N. doi :10.1364/OL.27.001379. ISSN  0146-9592. PMID  18026452. Wikidata  Q79915775.
  11. ^ James Burke (Actor), Mick Jackson (Director) (1978). Conexiones T1E2 [ Muerte en la mañana ] (DVD). Reino Unido: Ambrose Video Publishing, Inc. El evento ocurre a las 39:00.

Lectura adicional

enlaces externos