Fenômenos de Refração em Cristais - Introdução

INTRODUÇÃO
Formação do halo de 22^o
Formação do halo de 46^o
Halo circunscrito e arcos tangentes
Fotos de halos
Formação do arco circunzenital
Formação do arco circunhorizontal
Fotos de arcos circunzenitais e circunhorizontais
Formação do parélio
Fotos de parélios

Fotos dos halos de 29 de agosto de 2008 em Curitiba

Padrões coloridos no céu não surgem apenas nos arco-íris mencionados na seção anterior, onde as crianças procuram potes de ouro. Basta observarmos bem o céu, sempre que pudermos, e seremos recompensados com outros fenômenos óticos, alguns deles ocorrendo mais freqüentemente que os arco-íris. São as surpresas que a natureza nos oferece.

Esta seção tratará de fenômenos ocasionados pela presença de cristais de gelo em nuvens de grande altitude, e não mais por gotas de água como no caso dos arco-íris. A temperatura na região dessas nuvens não varia muito nem com o passar do dia, nem com as estações do ano, mantendo-se sempre a níveis congelantes. Por esse motivo as nuvens de grande altitude são formadas por tais cristais de gelo, e não por gotículas de água.

Esses cristais não possuem uma forma aleatória. A natureza novamente nos surpreende, pois esses cristais são placas ou prismas hexagonais, possuindo seis faces laterais e dois planos basais. A forma da molécula da água desempenha um papel importante na definição da forma hexagonal dos cristais, durante o congelamento.

A figura abaixo mostra um cristal de gelo hexagonal, visto em perspectiva.

Um cristal hexagonal de gelo, encontrado em nuvens altas

A forma geométrica regular desses cristais permite a formação de fenômenos óticos relacionados à refração da luz solar no gelo, e nós, aqui embaixo, somos presenteados com belos padrões. 

Um desses fenômenos se caracteriza por uma espécie de “arco-íris” em volta do Sol. Nada de pote de ouro nesse caso, pois não existe uma ponta nesse fenômeno, mas sim, um arco completo. Chamado de halo solar (ou lunar), as cores são mais tênues que no arco-íris, e a cor vermelha está na parte interna.

A visualização desse fenômeno não é tão fácil quanto o arco-íris, pelo mesmo ocorrer relativamente próximo ao Sol. Dessa forma, muitos halos passam despercebidos. E esses halos são, na realidade, de ocorrência muito mais freqüente que os próprios arco-íris.

O halo mais comum é o chamado halo de 22^o, por ocorrer a 22^o do Sol (ou da Lua). Mas existe ainda um outro halo, mais fraco e raro, o halo de 46^o.

Os fenômenos devido à refração em cristais de gelo não param por aí. O chamado arco circum-zenital, que possui um conterrâneo, o arco circum-horizontal, possui as cores mais puras e belas. O arco circum-zenital ocorre próximo ao zênite (o ponto mais alto do céu), e se caracteriza por um trecho de arco apontando para o Sol, que deve estar baixo. O circum-horizontal é o oposto, caracteriza-se por um trecho de arco logo acima do horizonte, paralelo a este, com o Sol alto no céu.

Esses dois últimos arcos mencionados devem ser procurados à risca, pois suas cores podem ser recompensadoras. Às vezes vale a pena olhar para cima.

Um outro fenômeno de refração é chamado parélio.  Trata-se de um padrão colorido pequeno formando na mesma altura do Sol, a pouco mais de 22^o do astro-rei. É um fenômeno muito forte em alguns casos, podendo se formar dos dois lados do Sol, que deverá estar baixo no céu. Esse fenômeno poderá estar acompanhado por um “rabo”, apontando para o lado contrário do Sol.

A explicação de tais fenômenos começa na próxima página com o halo de 22^o, mas o importante mesmo é admirar as cores no céu sempre que um desses fenômenos for localizado. Para começar com o halo, clique aqui.