Cuadruple Arco Iris Fotografiado Por Primera Vez

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Una fotografía muestra la primera evidencia de un esquivo arco iris cuádruple.

Actualizado a las 6:30 p.m. ET

Olvida el doble arcoiris. Este año, el arco iris cuádruple está de moda.

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

El espectáculo en la imagen parece un arco iris doble, porque solo muestra el arco iris de tercer orden (terciario) (izquierda), acompañado por el arco iris de cuarto orden (cuaternario) (derecha). Aparecen en el lado del cielo hacia el sol, a aproximadamente 40 grados y 45 grados, respectivamente, del sol. Los arco iris terciarios y cuaternarios solo pueden formarse en el mismo lado del cielo que el sol, a diferencia de los arcos primarios y secundarios. Como tal, los arco iris primario y secundario están en el otro lado del cielo y, por lo tanto, no se muestran en la nueva foto.

Pocas personas han afirmado haber visto incluso tres arco iris en el cielo a la vez. Los informes científicos de estos fenómenos, llamados arco iris terciarios, eran tan raros (solo se informaron cinco en 250 años) que hasta ahora muchos científicos creían que eran tan reales como una olla de oro al final de un arco iris.

Estas legendarias rarezas ópticas, causadas por tres reflejos de cada rayo de luz dentro de una gota de lluvia, finalmente se han confirmado, gracias a la perseverancia fotográfica y un nuevo modelo meteorológico que proporciona los fundamentos científicos para encontrarlos. El trabajo se describe en una serie de artículos en un número especial publicado esta semana en la revista Applied Optics. [Relacionado: Weirdo Weather: 7 Rare Weather Events]

La búsqueda del tesoro óptico incluso fue un paso más allá, como se revela en la foto que muestra el reluciente rastro de un cuarto arco iris.

Como se forman

Hace un año, Raymond Lee, un profesor de meteorología en la Academia Naval de los Estados Unidos, predijo cómo podrían aparecer los arcoiris terciarios y desafió a los cazadores de arco iris a encontrarlos.

Aunque asombrosamente raros, los arcoiris terciarios y cuaternarios son productos naturales de la combinación de refracción, dispersión y reflexión dentro de las gotas de lluvia. Estos son los mismos procesos que crean todos los arco iris, sin embargo, son llevados al extremo para producir estas variantes de orden superior. La refracción es cuando la luz del sol se dobla a medida que se mueve del aire al agua y viceversa. (Tal curvatura hace que los remos se vean doblados cuando están parcialmente sumergidos). Las gotas de agua doblan cada uno de los colores a la luz del sol en un ángulo ligeramente diferente. Esto se llama dispersión y separa los colores para crear un arco iris.

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

Se produce un doble arco iris porque no toda esa luz sale de la gota de lluvia. Algunos se reflejan de nuevo en la gota de lluvia y pasan por todo el proceso nuevamente. Aunque esta luz es más tenue, a veces es lo suficientemente brillante como para producir un arco iris secundario justo afuera del primero.

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

Esta puede ser la razón por la que solo cinco observadores con conocimientos científicos describieron los arco iris terciarios durante los últimos 250 años.

Lee repasó cada descripción. Eliminó una cuenta cuestionable y encontró elementos comunes en las otras. Todos describieron arco iris terciarios que aparecieron durante unos segundos contra un fondo oscuro de nubes a unos 40 grados de un sol brillantemente brillante.

Junto con su colega Philip Laven, Lee usó un modelo matemático para predecir qué condiciones podrían producir terciarias visibles. Primero, necesitaban nubes de tormenta oscuras y un fuerte aguacero o una tormenta con gotas de tamaño casi uniforme. En estas condiciones, si el sol atravesara las nubes, podría proyectar un arco iris terciario contra las nubes oscuras cercanas. Los colores contrastantes harían visible el tenue terciario.

Desafío cazador de arco iris

Cuando Lee presentó sus hallazgos en la Conferencia Internacional sobre Óptica Atmosférica del año pasado, provocó un debate acalorado. Algunos científicos insistieron en que las descripciones anteriores estaban equivocadas y que los terciarios eran demasiado débiles para ver en el resplandor del sol.

Un participante, Elmar Schmidt, un astrónomo de la Universidad de Ciencias Aplicadas de SSR de Alemania en Heidelberg y un cazador de arco iris, tomó las directrices como un desafío. Él alertó a los aficionados con ideas afines. Desde entonces, Michael Grossman y Michael Theusner han tomado fotos de arco iris terciarios y una foto de un arco iris cuaternario. Ambas imágenes, que se sometieron a un procesamiento de imagen mínimo para mejorar el contraste en estas condiciones fotográficas difíciles, también aparecen en el número especial de Applied Optics.

El día en que Grossman fotografió el arco iris terciario, recordó haber visto un doble arco iris. Cuando la lluvia se intensificó, supo que tenía que volverse hacia el sol.

"Es realmente exagerado decir que lo vi, pero parecía haber algo", dijo Grossman. Las fotos que tomó bajo la lluvia fueron las primeras en mostrar un arco iris terciario.

Del notable descubrimiento, Lee dijo: "Fue tan emocionante como encontrar una nueva especie".

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