Os fenómenos ópticos são interessantes e geralmente raros.

A ocorrência de arco-íris, irisações, halos solares ou lunares, miragens, entre outros fenómenos, ganha a atenção de quem os observa e geram curiosidade acerca da sua causa.

Um interveniente imprescindível para a formação da maioria dos fenómenos ópticos é a presença de água em estado líquido ou sólido (enquanto cristais de gelo na atmosfera), mas para a ocorrência de quaisquer um destes fenómenos há outro ingrediente indispensável: a existência de luz.

Neste breve artigo, abordaremos apenas alguns dos fenómenos mais curiosos.

Seja através da luz proveniente do Sol ou da reflectida pela Lua (durante a noite), dá-se origem a fenómenos ópticos de diversos tipos:

 

Arco-íris:

A sua ocorrência deriva da decomposição da luz através da incidência da luz do Sol nas gotas de chuva em suspensão na atmosfera. Ocorre durante o dia, em situações de regime de aguaceiros, aquando do vislumbramento de uma cortina de precipitação.

 

Irisações:

A ocorrência deste fenómeno deriva da existência de nuvens compostas por cristais de gelo (normalmente cirrus e cirrostratus – nuvens altas), que devido a essa razão produzem um efeito de prisma solar ao receberem incidência solar directa. Decompondo-se a luz num conjunto de cores, este fenómeno ocorre apenas quando existe uma incidência dos raios solares numa gama de ângulos específica e é visível da superfície apenas durante o dia, já que a luz reflectida pela Lua não é capaz de produzir esta ocorrência.

 

Halo solar/halo lunar:

Ocorre na presença de nuvens altas (compostas essencialmente por cristais de gelo – normalmente cirrostratus), que devido à sua composição produzem um efeito de prisma, devido à sua geometria própria, e provocam um efeito de refração da luz solar.

  

 

O fenómeno é composto por um círculo completo que rodeia o Sol – o mais vulgar é denominado de halo de 22° – mas também por sundogs, por vezes (dois pontos brilhantes simétricos, em cada um dos lados do halo solar principal).

Um halo de 22 graus ocorre quando a luz atravessa um cristal de gelo e sai pelo outro lado. Ocorre refracção da luz quando este entra no cristal de gelo e quando atravessa toda a sua espessura.

A razão da sua denominação deve-se ao facto de as duas refracções da luz terem um ângulo de 22 graus entre si, originando um anel ou halo de 22 graus, podendo este ser derivado da luz solar ou da lua.

A diferença, neste caso, resume-se à sua denominação em função da origem óptica do fenómeno: halo solar ocorre durante a existência de luz diurna, enquanto que um halo lunar tem as mesmas causas em relação à existência de nebulosidade alta, mas a refracção da luz deve-se à presença da Lua e da luz que a mesma reflecte.

Imagem retirada de: http://ww2010.atmos.uiuc.edu/%28Gl%29/guides/mtr/opt/ice/halo/22.rxml

(University of Illinois)

 

Auroras polares (boreais ou austrais):

É um fenómeno óptico que se observa durante a noite apenas nas regiões polares, devido ao impacto de partículas de vento solar com a alta atmosfera da Terra. Estas são canalizadas pelo campo magnético da Terra.

Quando partículas de luz – denominadas fotões – atingem a camada da termosfera, acima dos 80 km de altitude, estão reunidas as condições para a ocorrência deste fenómeno.

Os fotões reagem com as moléculas de gases desta camada atmosférica, emitindo luz e dependendo os tons da mesma dos gases envolvidos no processo.

A aurora ocorre na termosfera, mas especificamente numa área também designada de magnetosfera. As magnetosferas dos planetas (e a Terra não é excepção) são as responsáveis pela ocorrência das auroras, devido aos seus processos eletrodinâmicos da atmosfera ionizada, que estão intimamente ligados à existência de um campo magnético.

Assim, um ingrediente necessário para estas ocorrências serem visíveis é a nossa presença em latitudes elevadas (seja no Hemisfério Norte ou Sul), dado que as auroras são geralmente confinadas em regiões próximas aos pólos magnéticos, pelas razões apresentadas anteriormente.

 

Miragem e tremulina:

Este fenómeno óptico é composto por imagens em ondulação aparente ou fixas de objectos relativamente distantes, que podem aparecer na posição normal ou até invertidas, devido às distorções.

As miragens geram visões de objectos que poderão aparentar estar muito acima ou abaixo do que realmente se apresentam, relativamente ao horizonte, podendo até ser revelados objectos que estão abaixo do horizonte mas que se tornam visíveis e vice-versa. Tal ocorre devido ao encurvamento dos raios de luz que, devido às camadas de ar que atravessam com diferentes densidades, se deformam e curvam, alterando a percepção dos objectos visíveis.

O motivo principal para tal heterogeneidade da densidade das camadas de ar subjacentes é a enorme diferença de temperatura que poderá ocorrer entre a superfície do solo e a camada de ar imediatamente superior, local específico onde ocorrerá a referida distorção de imagem com a denominação de miragem.

A tremulina deriva da miragem, mas infere movimento aparente aos objectos nela contidos, dando uma falsa impressão de constante movimento ou agitação.

  

Existem, para além destes, mais alguns fenómenos ópticos passíveis de ocorrência. No entanto, este artigo visa combater alguns mitos e explicar que a presença de água em estado líquido ou sólido ou até mesmo situações que derivem de grandes diferenças de temperatura entre camadas de ar adjacentes, passando por fenómenos originados pelo campo magnético terrestre podem originar estes belíssimos registos naturais.