Существует очень редкое оптическое явление. Это вспышка зеленого света, возникающая в течение 1–2 секунд в момент исчезновения солнечного диска за горизонтом или, наоборот, при его появлении.
По старинному шотландскому поверью, зелёная вспышка дарует тому, кто её увидел, способность читать чужие сердца и никогда не ошибаться в любви. Жюль Верн именно на этой легенде построил сюжет своего романа «Зелёный луч», где героиня отказывается выходить замуж, пока не увидит вспышку .А большинство людей, проведя десятки вечеров на берегу моря, так и не увидели ничего, кроме банального заката.
Что же такое эта зелёная вспышка - редкая оптическая иллюзия, атмосферный трюк или нечто большее? Почему одни видят её, а другие нет и есть ли тут место мистике и легендам?
Призма без стекла
Начнём с базового физического принципа. Свет изменяет скорость, проходя через вещество с другой плотностью. В вакууме все цвета летят с одинаковой скоростью - около 300 000 км/с. Но в стекле, воде или воздухе фиолетовый замедляется чуть сильнее, чем красный. Именно поэтому стеклянная призма разворачивает белый луч в радугу - каждая длина волны уходит под своим углом.
Атмосфера Земли делает то же самое, только без чётких границ. Воздух становится плотнее по мере спуска к поверхности, и луч Солнца, пронизывая всю эту толщу под острым углом на закате, медленно изгибается, причём каждый цвет на свой угол. Красные лучи отклоняются меньше всего, фиолетовые больше всего.
Разница между углами преломления красного и зелёного составляет около половины градуса - это примерно равно угловому диаметру Солнца. Именно поэтому два «изображения» светила в разных цветах почти точно накладываются друг на друга. Это приводит к тому, что чаще всего и даже почти всегда никакого зеленого не видно вовсе.
Почему именно зелёный а не фиолетовый?
Сильнее всего отклоняется фиолетовый. Значит, именно он должен выглядывать из-за горизонта последним? Верно, но атмосфера сама же его и поглощает. Фиолетовый и синий свет рассеивается молекулами воздуха (это то самое рэлеевское рассеяние, которое делает небо голубым). До наблюдателя они почти не доходят особенно когда Солнце низко и путь через атмосферу особенно длинный.
А вот зелёный - крайний уцелевший. Он отклоняется достаточно сильно, чтобы выглянуть над красно-оранжевым диском, и достаточно мало рассеивается, чтобы дойти до глаза. В идеальных условиях зелёное «мини-солнышко» диаметром около 1/10 реального диска буквально приподнимается над горизонтом и гаснет.
Почему это так редко?
Условия должны совпасть идеально. Вот что нужно:
- Горизонт должен быть чёткий и дальний - это море или большая равнина
- Атмосфера нужна чистая, без облаков у горизонта
- Нужен слой тёплого воздуха над холодным, который усиливает эффект
Смотреть нужно именно в момент последнего контакта диска с горизонтом.
Температурные инверсии
Когда над холодной морской поверхностью лежит слой тёплого воздуха, атмосфера действует как линза с переменным фокусом. Лучи Солнца изгибаются сильнее обычного, и зелёное изображение может стать крупнее, ярче, а порой даже вытянуться в вертикальный зелёный луч - отсюда и морское название «зелёный луч».
В крайних случаях (например, на Аляске или в высоких арктических широтах) наблюдались так называемые фата-моргановские зелёные вспышки, длящиеся несколько секунд и видимые даже в бинокль в дневное время. Это когда атмосферная рефракция настолько сильна, что «захватывает» луч и держит его над горизонтом дольше обычного.
Можно ли увидеть это самому?
Шансы неплохи у морского берега при ясном закате. Главное не ждать «красивого» заката с полыхающим небом. Такое небо полно аэрозолей и пыли, которые рассеивают зелёный так же, как и фиолетовый. Лучшее чуть дымчатый, но прозрачный горизонт.
Начните смотреть за 2–3 минуты до того, как нижний край Солнца коснётся горизонта. Вспышка длится от долей секунды до 2–3 секунд. Если мигнёте, то пропустите.
Зелёная вспышка - это момент, когда атмосфера Земли, весящая 5,15 × 10¹⁸ кг, выступает призмой диаметром в 12 000 километров. И у неё вполне получается.
Физика, лежащая в основе, не сложнее школьного урока по оптике. Но именно в этом и есть главный сюрприз - самое редкое и красивое явление природы объясняется теми же законами, что и радуга после дождя. Просто угол наблюдения другой. Так что у вас есть все шансы увидеть эту магию физики.
Подпишись и прожми лайк! Это важно для развития канала, а вы так увидите больше интересных заметок!