НАСА сподели снимка на необикновена дъга, която сякаш противоречи на законите на природата

Забележителна дъга над Италия разкрива как слънчевата светлина и атмосферната перспектива могат да създадат илюзия, която сякаш противоречи на познатите правила на оптиката.

Рядко оптично явление над Италия разкри как слънчевата светлина, облаците и дъждът могат да създадат дъга, която сякаш противоречи на обичайните правила на физиката. Представена в "Астрономическа снимка на деня" на НАСА на 20 октомври 2026 г., снимката улавя необичайна комбинация от частична дъга и светлинни лъчи, които създават илюзията, че слънчевата светлина идва от грешна посока.

Дъга, която сякаш нарушава правилата на слънчевата светлина

Снимката е направена малко преди залез слънце в Презенцано, Италия, от Аурелия Дели Еспости, която забелязва необичайната сцена, докато простира прането си. Това, което започва като всяка обичайна привечер, разкрива поразителна подредба на светлината над околните хълмове.

Вместо да образува познатата, непрекъсната дъга, дъгата се появява само във ветрилообразна област, осветена от слънчева светлина. Околното небе остава сравнително тъмно, което откроява цветната част.

И все пак непълната форма на дъгата не е най-странната ѝ характеристика. Подредбата на светлината сякаш поставя Слънцето някъде пред наблюдателя, близо до хоризонта и точно под хълмовете.

Това привидно положение създава противоречие. Конвенционалната дъга се образува, когато слънчевата светлина попадне в дъждовните капки, претърпи пречупване и вътрешно отражение и се върне към наблюдателя. Следователно Слънцето трябва да е зад човека, който наблюдава дъгата, а не отпред.

Снимката е заснела оптична илюзия, при която видимата посока на слънчевата светлина не съвпада с действителния ѝ източник.

Неодичайнатана дъга показва как слънчевата светлина и перспективата могат да създадат илюзия. Кредит: Aurelia Degli Esposti

НАСА обяснява оптичната илюзия зад необичайната гледка

В обяснението си от 20 октомври НАСА идентифицира феномена, отговорен за подвеждащата поява: антирепускуларни лъчи. Това е термина за ветрилообразни лъчи, наблюдавани при залез слънце от посока, противоположна на Слънцето (т.е. на изток).

Тези лъчи са свързани с по-познатите крепускуларни лъчи, ярките снопове слънчева светлина, които понякога се разпространяват навън през пролуки в облаците. Когато слънчевата светлина преминава през отвори в облачната покривка, осветените области и сенките могат да образуват дълги ивици през атмосферата.

От гледна точка на наблюдателя, тези ленти могат да изглеждат сякаш се сближават към точка, противоположна на Слънцето.

Това видимо сближаване се случва заради перспективата, а не защото лъчите се срещат физически. Подобно на успоредни железопътни линии, които сякаш се съединяват на хоризонта, почти успоредни ивици слънчева светлина могат да изглеждат пресичащи се в далечината.

Kрепускуларни лъчи на кулата Телстра, Канбера. Кредит: Wikimedia Commons

Слънчевите лъчи се разпространяват по права линия, но поради проекцията на тези линии върху земната сфера, те изглеждат като извити дъги. Следователно, праволинейните крепускуларни лъчи, излъчвани от слънцето, могат да се съберат отново в антислънчевата точка и да образуват антикрепуларни лъчи. По този начин, крепускуларните и антикрепуларните лъчи имат един и същ произход. Те са видими поради различни химични съединения, присъстващи в атмосферата. Чрез дифракция, отражение и разсейване, тези химични съединения правят крепускуларните и антикрепуларните лъчи видими за човешкото око.

Според описанието на НАСА пролуките между облаците близо до залязващото слънце позволяват на светлината да се разпръсква по небето над Презенцано. Получените лъчи сякаш се сближавали в посоката, в която е бил обърнат наблюдателят.

Заради този ефект слънчевата светлина изглежда сякаш се разпространява от далечните хълмове, въпреки че истинското Слънце е зад фотографа.

Защо дъгата се вижда само във ветрилообразна светлина

Ограниченият обхват на дъгата предлага още една улика за атмосферните условия зад снимката.

Дъгата става видима, когато слънчевата светлина взаимодейства с водни капчици под подходящ ъгъл спрямо наблюдателя. При първичната дъга най-силната цветна светлина обикновено достига до наблюдателя под ъгъл от приблизително 42 градуса от посока, точно противоположна на Слънцето.

Точният ъгъл варира леко в зависимост от дължината на вълната, което води до разделяне на цветовете.

Схема на образуването на дъждовната дъга. Кредит: bgchaos.com

На италианската снимка облачната покривка е ограничила слънчевата светлина, достигаща до части от атмосферата. Само определени области получават достатъчно директно осветление, за да се получи видимата дъга.

Това обяснява защо цветовете се появяват в рамките на ярък ветрилообразен контур, вместо да образуват пълна дъга.

Взаимодействието между сенките на облаците, атмосферните водни капчици и слънчевата светлина създава два припокриващи се визуални ефекта. Дъгата зависи от светлината, пренасочена от дъждовните капки, докато антирепускуларните лъчи са резултат от редуващи се осветени и засенчени области, простиращи се по небето.

Това подреждане създава подвеждащото впечатление за дъга, осветена отпред.

Източник: 

Astronomy Picture of the Day, NASA 

NASA Shares a Stunning Image of a Rainbow That Appears to Defy the Laws of Nature, 

Още по темата

14/09/2021

Животът

Защо в дъгата има седем цвята?

30/04/2020

Земята

Oблаците с цветовете на дъгата над София се наричат пилеус

03/12/2016

Земята

Бялата дъга - призрачният братовчед на дъждовната дъга

22/01/2015

Физика

Примери за дифракция. Как се образува дъгата? Какво е хало?