Mañana, al ser el día de San Patricio, he pensado que sería interesante detenerme en uno de los mitos populares de este día en relación con un bello fenómeno atmosférico: el arco iris.
La leyenda dice que al final de cada arco iris se sienta un duende, descrito como de no más de 60 centímetros de altura. Se supone que los duendes pasan todo su tiempo fabricando zapatos, y la leyenda dice que si puedes mantener tu mirada fija en ellos el tiempo suficiente, se ven obligados a revelar el paradero de su olla de oro. La idea de que se puede encontrar una olla de oro al final del arco iris se originó en algún lugar de la vieja Europa.
En mis más de 30 años de carrera como meteorólogo, he visto muchos arcos iris, pero todavía no he encontrado ningún duende… o una olla de oro. Sin embargo, este colorido espectáculo ha generado muchas leyendas y anécdotas similares a lo largo de las generaciones.
Según la Biblia, el arco iris es la señal de la promesa de Dios a la humanidad de que nunca más inundará la Tierra. De hecho, el arco iris suele indicar que la lluvia ha pasado. Generalmente, hará sol cuando veas un arco iris, pero las nubes de lluvia (normalmente cumulonimbos ) estarán a poca distancia.
Para ver un arco iris necesitarás dos ingredientes: luz solar y gotas de lluvia.
Prisma de agua
La luz solar es una mezcla de colores. Cuando pasa a través de un prisma de cristal, parte de la luz se dobla, o se refracta, más que otras porciones. La luz que sale del prisma se extiende en una banda continua de colores llamada espectro. Los colores van desde el rojo, que es el que menos se desvía, pasando por el naranja, el amarillo, el verde y el azul hasta llegar al violeta, que es el que más se desvía.
Y al igual que la luz solar que pasa por un prisma se desvía, también lo hace la luz solar que pasa por las gotas de agua. Esto produce un espectro solar atmosférico en el cielo para que todos lo vean: un arco iris.
Un arco iris es simplemente un grupo de arcos circulares o casi circulares de color que aparecen como un enorme arco en los cielos. Las gotas de lluvia actúan como prismas en miniatura, refractando o rompiendo la luz solar en varios colores, así como reflejándola para producir el espectro.
Los arcos iris se ven con frecuencia tras una tormenta. Aparecen cuando la luz del sol atraviesa las nubes de lluvia.
Puede crear un arco iris artificial para usted con una manguera de jardín. Sólo tienes que ponerte de espaldas al sol y ajustar la manguera a un chorro fino. El arco iris también puede verse contra el chorro de una cascada.
Un arco iris simple, o primario, tiene el rojo en la parte exterior o superior del arco y el azul en la parte interior. Normalmente, el radio del arco es igual a una cuarta parte del cielo visible, o 42 grados, hacia el rojo. Cuando haya chubascos cerca, simplemente mire en la parte del cielo opuesta al sol en un ángulo de 42 grados desde su sombra; si hay un arco iris, ahí es donde estará.
El arco primario se debe a la luz que entra en la parte superior de las gotas y sale después de un reflejo interno, por lo que este arco es siempre más brillante que el arco secundario donde la luz del sol se refleja dos veces dentro de las gotas de lluvia.
A veces se forma un arco secundario fuera del primario. Será más tenue, con los colores invertidos: rojo en el interior, violeta en el exterior. El arco secundario se forma en un ángulo de 51 grados con respecto a su sombra; siempre es más tenue y suele desaparecer más rápidamente que el primario.
La región entre los dos arcos parece relativamente oscura, pues carece por completo de los rayos reflejados una y dos veces.
Incluso hay pruebas de un tercer arco iris o terciario que se ha visto en raras ocasiones, y unos pocos observadores han informado de haber visto arcos iris cuádruples en los que un tenue arco exterior tenía un aspecto ondulante y pulsante.
¿Snell o Descartes?
No podemos, con absoluta certeza, decir exactamente quién fue la primera persona en proporcionar la explicación correcta de lo que causa el arco iris, aunque el crédito se suele dar al francés René Descartes (1596-1650), un filósofo y escritor que escribió una discusión formal y sistemática sobre el tema en un apéndice de su famosa obra, «Un discurso sobre el método», en 1637.
Descartes supuestamente realizó un cálculo preciso sobre las trayectorias que los rayos de luz tomaban en diferentes puntos a través de un globo de cristal con agua (simulando una gota de lluvia) determinando así sus ángulos de refracción; fue la solución a un problema matemático que había eludido a los científicos durante dos milenios y fue la clave para explicar el fenómeno del arco iris.
Pero fíjese que he dicho que Descartes «supuestamente» realizó ese cálculo. Resulta que Willebrord Snell, astrónomo y matemático holandés, había descubierto la ley matemática de la refracción 16 años antes de la disertación de Descartes sobre el tema. Sin embargo, Snell no llegó a publicar sus descubrimientos y murió en 1626. Luego, unos 80 años más tarde, después de que se descubrieran las notas de Snell, surgió la controversia cuando algunos acusaron a Descartes de haber visto de alguna manera el manuscrito de Snell y haber tomado sus hallazgos como propios.
El resultado final fue que en Occidente, especialmente en los países de habla inglesa, la ley de la refracción de la luz pasó a conocerse como Ley de Snell, mientras que en Francia se la conoce como Ley de Descartes.
Así que, aunque Descartes puede haber explicado lo que es un arco iris, realmente no podría haberlo hecho sin esos cálculos para la refracción de la luz. Pero si a él o a Snell se les puede atribuir por completo esa parte de la explicación, puede que nunca lo sepamos.
Dónde y cuándo mirar
Los navegantes saben desde hace tiempo que los arcoíris pueden utilizarse para predecir el tiempo. En general, los chubascos y las tormentas eléctricas se mueven de oeste a este, verificando así el viejo adagio:
Arco iris por la mañana, aviso para navegantes; Arco iris por la noche, delicia para navegantes
Por la mañana el sol está en el este; para ver un arco iris hay que estar mirando hacia el oeste, donde está lloviendo. Como el tiempo lluvioso suele venir del oeste, tómate el aviso del arco iris matutino. Por la noche (bueno, en realidad es más bien al final de la tarde, pero «tarde» no rima con «delicia») el sol está en el cielo del oeste; cuando ya ha pasado un chubasco o tormenta, suele estar retirándose hacia el este, donde verás tu arco iris.
Y dado que los chubascos son más frecuentes a última hora de la tarde que a primera hora de la mañana, los avistamientos de arco iris a última hora de la tarde son mucho más frecuentes que por la mañana y es por esta razón que la aparición de un arco iris se suele asociar con el inicio de la mejora del tiempo.
Si el sol se está poniendo o saliendo, se puede ver un arco iris completo a medias. Si el sol está a 42 grados o más por encima del horizonte no podrá ver un arco iris porque estaría por debajo del horizonte.
El puño cerrado mantenido a la distancia del brazo equivale aproximadamente a 10 grados; por lo que si el sol está aproximadamente a «cuatro puños» por encima del horizonte no verá un arco iris.
La única posibilidad de ver un arco iris en ese momento sería desde un avión o desde la cima de una montaña alta. Un avión proporcionaría la mejor oportunidad para captar la vista de un arco iris completo de 360 grados proyectado contra el suelo, pero ese es un espectáculo que sólo unos pocos han tenido el privilegio de ver.
Otros tipos de arco iris
Otro tipo de arco coloreado en rojo, o rojo y verde puede aparecer con arcos primarios y secundarios. En ocasiones, se pueden ver varias bandas de color justo dentro del arco iris primario. Estas bandas adicionales se conocen como arcos iris supernumerarios, y fueron explicadas en 1803 por el científico británico Thomas Young cuando se dio cuenta de que la luz estaba formada por ondas. Se deben a la difracción (desviación) de la luz.
Como hemos visto, la mayoría de los arcoíris son causados por la luz del sol y se ven de día, pero ocasionalmente podemos ser recompensados por un vistazo a un arcoíris lunar causado por una luna llena o casi llena. Los arcos lunares se ven con más frecuencia alrededor de las islas tropicales, como en el Caribe, donde las lluvias localizadas pueden persistir hasta bien entrada la noche. La mayoría de la gente dice que son blancos, pero Robert Greenler, conocido por sus populares conferencias sobre fenómenos ópticos, sospecha que se trata de un factor fisiológico. A niveles bajos de iluminación, señala, el ojo pierde su sensibilidad al color, de modo que un arco estándar de varios colores parece blanco. Y, efectivamente, las fotos de arcos lunares muestran colores, pero al fotógrafo le parecieron blancos.
Por último, considere esta pequeña pepita (¿de oro?): No hay dos personas, aunque estén una al lado de la otra, que vean el mismo arco iris. ¿Por qué? Bueno, porque las gotas de lluvia están en constante movimiento, por lo que su apariencia siempre está cambiando, y el arco es un arco de círculo cuyo centro está en la línea que va desde el sol hasta el ojo del observador. Como los ojos de dos personas no pueden ocupar el mismo lugar en el espacio al mismo tiempo, cada observador ve un arco iris diferente.
Así que recuerda: Cada vez que ves un arco iris, es único a su manera espectacular!
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