Fenómenos ópticos atmosféricos

Estos espectáculos que se observan en el cielo en algunas partes del mundo son un motivo de asombro para el hombre, desde épocas milenarias.

Su aparición en el cielo ha supuesto el surgimiento de una innumerable cantidad de mitos, pero en los últimos siglos la ciencia ha buscado desentrañar cuál es su origen, sin que ello implique que el asombro disminuya ante semejante espectáculo de la naturaleza. Desde el arco iris, conocido en todo el mundo, hasta las glorias que se pueden ver desde lugares elevados o las auroras boreales, que sólo se pueden ver en algunos puntos específicos, nuestro planeta cuenta con estos fenómenos por doquier, que se han producido desde que el hombre habita la Tierra.

Los fenómenos ópticos de nuestra atmósfera ocurren cuando la luz del Sol (nuestra fuente de energía lumínica) entra en contacto con la atmósfera y nuestros ojos perciben esa interacción. La complejidad con la que está conformada la atmósfera es lo que da origen a la aparición de fenómenos ópticos cuando la luz alcanza la Tierra, principalmente a raíz de la refracción o la dispersión. A continuación se detallarán dichos fenómenos, las leyendas a las que están vinculados y las causas que dan lugar a su aparición.

Arco iris

Además de óptico, es un fenómeno meteorológico, debido a que las condiciones del clima pueden incidir en su aparición. Es el más popular y el que vemos con mayor frecuencia, siendo objeto de una larga historia de estudios y mitos al respecto. Consiste en la aparición de un arco multicolor que muestra un espectro de 7 colores fundamentales: el rojo, el naranja, el amarillo, el verde, el azul, el índigo y el violeta.

Existen varias leyendas conocidas en torno a este popular fenómeno óptico, siendo la de la mitología irlandesa una de las historias más difundidas. La misma, se basa en un relato que se solía hacer a los niños, los padres indicaban que si lograban alcanzar el final del arco iris hallarían al final del camino una vasija dorada llena de monedas de oro. Dicha vasija pertenecería a los leprechauns, unos duendes traviesos que poseerían una cantidad innumerable de tesoros y que sólo aparecería cuando este fenómeno ocurría. En la mitología germana era un puente que conectaba a Midgard (la Tierra) con el Valhalla.

En la mitología grecorromana lo relacionaban también con un puente o paso realizado por la diosa Iris para conectar al Cielo y a la Tierra. En la mitología china era un corte realizado en el cielo que fue sellado por la diosa Nüwa, con piedras de cinco colores distintos. En el hinduismo su nombre aludía a ser el arco de Indra, dios del rayo, el trueno y la lluvia; de la misma forma que para la mitología arábica representaba el arco de guerra del dios Quzah. En la mitología armenia es el cinturón de Tir, el dios del Sol.

En la cultura inca adquiría un valor simbólico en función de la representación de cada uno de los colores. Este valor simbólico también lo podemos encontrar en el hinduismo, donde los siete colores del arco iris representan además los siete chakras. En la Biblia, más específicamente en el Antiguo Testamento, es una muestra del pacto de Dios a Noé de que no volvería a destruir la Tierra.

Pero más allá de estas leyendas, la respuesta a cómo ocurre el fenómeno se remonta incluso a los estudios de Aristóteles (384 – 322 a.C.) en la Antigua Grecia, aunque el esclarecimiento de cómo se manifiesta fue perfeccionado recién con los estudios de René Descartes (1596 – 1650) e Isaac Newton (1642 – 1727). Un arco iris ocurre cuando la luz solar incide sobre las gotas de lluvia actuando como prismas, la luz blanca del Sol se dispersa (por refracción), descomponiéndose en los siete colores que se visualizan en un ángulo de 138°, que da forma al arco. Los arcoíris siempre se presentan en el lado opuesto al Sol y pueden prolongarse hasta 3 horas. Además de la lluvia, también pueden presentarse en formaciones como cataratas o cascadas, que actúan de la misma forma que el agua de lluvia.

Además del arco iris “común” existen otros tipos. El arco iris por reflexión es bastante infrecuente, se produce cuando la luz solar se refleja en el agua, dando lugar a dos arco iris que se superponen; el arco iris horizontal ocurre en el suelo, a partir de gotas de agua que están en su superficie; el arco iris rojo ocurre cuando el Sol se encuentra situado próximo al horizonte, absorbiendo todos los colores salvo el rojo; el arco iris blanco se presenta en condiciones de niebla y se ve como una banda ancha sin colores; el arco iris lunar se forman con la luz lunar y son más tenues que los arco iris normales, siendo particularmente visibles durante la fase de Luna llena.

Aurora polar

Este es otro de los fenómenos que más admiración ha provocado. Consiste en un brillo o luminiscencia que se presenta en el cielo nocturno y da la impresión de que está amaneciendo, siendo esta la razón de que se la identifique con la diosa romana Aurora. Se le denomina polar porque es visible en las latitudes cercanas a los polos, siendo boreal si se encuentra en el hemisferio norte o austral si se encuentra en el hemisferio sur.

También se las clasifica de acuerdo a si es una aurora difusa o discreta, presentando características completamente distintas. Si es una aurora difusa se trata de un resplandor en el cielo que es difícil de observar, incluso en las noches más oscuras. Sin embargo, a pesar de su aparente invisibilidad, es la que define la extensión de la aurora. Por otro lado, la aurora discreta es la que por lo general asociamos a lo que conocemos como aurora, es decir, formas definidas en el cielo que pueden variar de brillo, abarcando un rango desde aquellas que son apenas visibles hasta a las que pueden llegar a alumbrarnos lo suficiente como para poder leer un libro en el cielo nocturno. Pueden aparecer como un brillo difuso o como “cortinas” que se extienden de este a oeste; y pueden presentar la forma de un arco estático o evolucionar y cambiar constantemente de formas. Generalmente es de color verde pero la gama de colores también puede variar al rosa, rojo, violeta o blanco.

Como es de esperarse, las auroras están vinculadas a una innumerable cantidad de mitos y leyendas, principalmente en el norte, debido a que las auroras australes sólo son visibles en el extremo sur de la Patagonia (ocasionalmente) o el continente antártico. En Finlandia su aparición se asocia al zorro ártico que, según se dice, corre por el norte rozando con su cola las montañas y provocando con los choques las luces del cielo. En Estonia el fenómeno se encuentra referenciado a chorros de agua que son expulsados por ballenas y conforman pinturas en el cielo nocturno. Sin hacer referencias a animales, en Groenlandia la población esquimal indicaba que eran las almas de los muertos que subían al cielo, un mito que también está presente en Escocia y otras tribus donde eran temidas porque se creía que eran los caídos en batalla. También se les asocia a un buen augurio en algunos países de Asia aunque, al mismo tiempo, en países como Polonia se les asocia a un inminente conflicto bélico. En Escandinavia los vikingos la asociaban a una manifestación de la diosa Freja montada a caballo.

Sin embargo, lo más controvertido de las auroras fue el estudio sobre los sonidos que emiten. Por mucho tiempo se creyó que eran parte del folklore y la superstición popular, pero recientes investigaciones han indicado lo contrario, asociando los “crujidos” y los “gritos” al fenómeno astronómico que da lugar a las auroras, lo que nos lleva a conocer un poco cómo se originan. Las auroras se generan a partir de que las partículas del viento solar (principalmente protones y electrones) impactan con la atmósfera de la Tierra y se ionizan, dando como resultado las luminiscencias que observamos en los lugares cercanos al polo. Este mismo impacto es el que puede dar lugar a un sonido que se extiende a lo largo de 15 minutos y se asemeja a los sonidos con los que se asociaban desde la Antigüedad.

Luz zodiacal

Imagen: NASA.

Se trata de una banda de luz que abarca un espacio significativo, aunque resulta poco luminosa. Presenta una forma triangular que se puede distinguir en el horizonte y su nombre hace referencia a que en el cielo este fenómeno se puede identificar donde están las constelaciones del Zodíaco. La debilidad de esta luz es tal, que es invisible en cielos que se encuentren iluminados por otros objetos brillantes, como puede ser la Luna u otras fuentes artificiales. Únicamente puede verse antes del atardecer y antes del amanecer, principalmente en las estaciones de otoño y primavera.

Cuando se identificó este fenómeno en los siglos XVII y XVIII se creyó que se trataba de la atmósfera del Sol, tal como lo indicaba la Cyclopaedia (una enciclopedia publicada en Londres en 1728). En el Islam el profeta Mahoma hace referencia a este fenómeno a través de las cinco plegarias diarias, denominándola “falso amanecer”, una observación que contribuyó a los descubrimientos astronómicos del islamismo. Como curiosidad hay que destacar que el guitarrista de Queen, Brian May, entregó una tesis respecto a este fenómeno.

La explicación científica de cómo ocurre la luz zodiacal indica que su origen se encuentra en la dispersión de la luz solar entre las partículas de polvo que se encuentran en el espacio y habitualmente son residuos de cometas o colisiones entre pequeños asteroides.

Círculo parhélico

El círculo parhélico se ve como un círculo blanco y difuso que es paralelo al horizonte y da la ilusión visual de falsos soles dentro de un anillo luminoso que rodea al Sol. Estos fenómenos son visibles en todo el mundo durante todas las estaciones, pero no siempre se pueden ver igual de brillantes como para apreciar toda su formación. En inglés su nombre es “Sun dogs”, haciendo referencia a que es el sol junto a sus dos perros guardianes, los falsos soles del círculo.

Aristóteles ya mencionaba este fenómeno en la Antigua Grecia, hablando de dos “falsos soles” que rodeaban al sol hasta su puesta. El poeta Aratus (315 – 240 a.C.) le atribuía que anunciaba lluvia, viento o una próxima tormenta. También en la Antigüedad este fenómeno fue referido en Roma por Cicerón (106 – 43 a.C.) por la presencia de un sol doble o triple. Se le atribuyó al fenómeno la representación de la Santa Trinidad en la Guerra de las Dos Rosas (1455 – 1485), siendo clave por el coraje que adquirieron las tropas del futuro Eduardo VI de Inglaterra (1442 – 1483).

Pero la razón de cómo se genera este fenómeno óptico son las millones de partículas de hielo que se mantienen en suspensión en la tropósfera, refractando la luz y dando lugar a un espectro que rodea al Sol. No siempre se puede ver como un círculo completo, siendo más común verlo fragmentado.

Gegenschein

Esta palabra alemana que sirve para denominar contra-brillo hace alusión a un resplandor débil solamente visible en el cielo nocturno, que aparece opuesto a la dirección en la que se encuentra el Sol. Es opuesto a la luz zodiacal y la explicación de su origen es semejante.

Fue descrito por primera vez a mediados del siglo XVIII por el astrónomo jesuita francés Esprit Pezanas (1692 – 1776), pero la profundización de su estudio la llevó a cabo el explorador alemán Alexander von Humboldt, quien también le dio su nombre al fenómeno.

Sus semejanzas con la luz zodiacal se encuentran en que ambos están formados por partículas de polvo espacial que se hacen más densos en la atmósfera terrestre.

Nube iridiscente

Este singular fenómeno nos permite ver a nubes que presentan colores como si estuvieran afectadas por las manchas de aceite o alquitrán cuando tocan el agua. Esta gama de colores puede ser de colores vivos pero también puede adquirir tonos más suaves de color pastel.

Las causas de este fenómeno son la difracción de la luz solar atravesando las gotas de agua o los trozos de hielo que componen las nubes, desviando los rayos solares individualmente. Este fenómeno de iridiscencia en las nubes suele presentarse cuando las nubes ocultan los rayos del Sol.

Columnas o pilares

Este fenómeno se puede visualizar como una columna de luz que aparece tanto durante la puesta como en la salida del Sol, habitualmente también por encima de éste. Tiene semejanzas con el fenómeno de hipohelios, que consiste en una columna que aparece por debajo del sol y se forma de la misma manera. También existe un fenómeno semejante que se forma con la luz de la luna como fuente, a los que se llama como pilares de Luna.

Su aparición ocurre por acción del reflejo de una fuente de luz (en este caso el Sol, pero también se puede dar con luz artificial) en la base de los cristales de hielo que componen la atmósfera. De esta forma cada trozo actúa como un espejo que refleja la luz solar hacia abajo. Ambos se pueden ver con facilidad desde medios de transporte aéreos.

Rayo verde

Este fenómeno, fascinante para fotografiar dado que no es sencillo identificarlo y dura sólo unos minutos, se produce después del ocaso y antes del amanecer. Se trata de un destello de color verdoso que se sitúa justo por encima del Sol a causa de la refracción de la luz en la atmósfera. Ocurre cuando el Sol sale o se pone por una superficie plana y sin obstáculos, como el mar.