Un espejismo es un fenómeno óptico natural en el que los rayos de luz se desvían por refracción para producir una imagen desplazada de objetos distantes o del cielo. [1] La palabra viene al inglés a través del francés (se) mirer , del latín mirari , que significa "mirar, maravillarse". [2]
Los espejismos se pueden clasificar como "inferior" (que significa más bajo), "superior" (que significa más alto) y " Fata Morgana ", un tipo de espejismo superior que consiste en una serie de imágenes inusualmente elaboradas, apiladas verticalmente, que forman un espejismo que cambia rápidamente.
A diferencia de una alucinación , un espejismo es un fenómeno óptico real que se puede capturar con la cámara, ya que los rayos de luz se refractan para formar la imagen falsa en la ubicación del observador. Lo que la imagen parece representar, sin embargo, está determinado por las facultades interpretativas de la mente humana. Por ejemplo, las imágenes inferiores en tierra se confunden muy fácilmente con los reflejos de una pequeña masa de agua.
Espejismo inferior
En un espejismo inferior, la imagen del espejismo aparece debajo del objeto real. El objeto real en un espejismo inferior es la (azul) cielo o cualquier objeto distante (por lo tanto azulado) en esa misma dirección. El espejismo hace que el observador vea una mancha brillante y azulada en el suelo.
Los rayos de luz que provienen de un objeto distante en particular viajan a través de casi las mismas capas de aire y todos se refractan aproximadamente en el mismo ángulo . Por tanto, los rayos procedentes de la parte superior del objeto llegarán más bajos que los de la parte inferior. La imagen suele estar al revés, lo que aumenta la ilusión de que la imagen del cielo vista a lo lejos es un reflejo especular sobre un charco de agua o aceite que actúa como un espejo .
Las imágenes inferiores no son estables. Dado que el aire más cálido se eleva mientras que el aire más frío (que es más denso ) se hunde, las capas se mezclarán y provocarán turbulencias . La imagen se distorsionará en consecuencia; puede vibrar y / o extenderse verticalmente ( altísimo ) u horizontalmente ( encorvado ). Si están presentes varias capas de temperatura , pueden mezclarse varios espejismos, causando quizás imágenes dobles. En cualquier caso, los espejismos no suelen tener más de medio grado de altura (aproximadamente el diámetro angular del Sol y la Luna) y proceden de objetos que se encuentran entre decenas de metros y unos pocos kilómetros de distancia.
Neblina de calor
La neblina de calor , también llamada brillo de calor , se refiere al espejismo inferior observado cuando se ven objetos a través de una masa de aire caliente. Los casos comunes en los que se produce neblina de calor incluyen imágenes de objetos vistos a través de carreteras de concreto asfaltado (también conocido como asfalto) y sobre techos de mampostería en días calurosos, encima y detrás del fuego (como velas encendidas , calentadores de patio y fogatas ) y a través de los gases de escape de los motores a reacción . Cuando aparece en las carreteras debido al asfalto caliente, a menudo se lo conoce como un "espejismo de la carretera".
La convección hace que la temperatura del aire varíe, y la variación entre el aire caliente en la superficie de la carretera y el aire frío más denso por encima crea un gradiente en el índice de refracción del aire. Esto produce un efecto de brillo borroso , que dificulta la capacidad de resolver la imagen y aumenta cuando la imagen se amplía a través de un telescopio o teleobjetivo .
La luz del cielo en un ángulo poco profundo con respecto a la carretera es refractada por el gradiente de índice, lo que hace que parezca que el cielo se refleja en la superficie de la carretera. La mente interpreta esto como un charco de agua en el camino, ya que el agua también refleja el cielo. La ilusión se desvanece cuando el observador se acerca al objeto espejizado.
En carreteras asfaltadas , puede parecer que se ha derramado agua o incluso aceite. Este tipo de espejismo inferior a menudo se denomina "espejismo del desierto" o "espejismo de la carretera". Tanto la arena como el asfalto pueden calentarse mucho cuando se exponen al sol, siendo fácilmente más de 10 C ° (18 F °) más alto que el aire un metro arriba, suficiente para que las condiciones sean adecuadas para causar el espejismo.
La neblina térmica no está relacionada con el fenómeno atmosférico de la neblina .
Espejismo superior
Un espejismo superior es aquel en el que la imagen del espejismo parece estar ubicada sobre el objeto real. Un espejismo superior ocurre cuando el aire por debajo de la línea de visión es más frío que el aire por encima de ella. Esta disposición inusual se llama inversión de temperatura , ya que el aire caliente sobre el aire frío es lo opuesto al gradiente de temperatura normal de la atmósfera durante el día. Al pasar por la inversión de temperatura, los rayos de luz se inclinan hacia abajo, por lo que la imagen aparece sobre el objeto verdadero, de ahí el nombre superior . [3] Los espejismos superiores tienden a ser más estables que los espejismos inferiores, ya que el aire frío no tiene tendencia a subir y el aire caliente no tiene tendencia a bajar.
Los espejismos superiores son bastante comunes en las regiones polares , especialmente sobre grandes capas de hielo que tienen una temperatura baja uniforme. Los espejismos superiores también ocurren en latitudes más moderadas, aunque en esos casos son más débiles y tienden a ser menos suaves y estables. Por ejemplo, una costa distante puede parecer una torre y verse más alta (y, por lo tanto, quizás más cerca) de lo que realmente es. Debido a la turbulencia, parece haber picos y torres danzantes. Este tipo de espejismo también se llama Fata Morgana o hafgerðingar en el idioma islandés . [4]
Un espejismo superior puede estar del lado derecho hacia arriba o al revés, según la distancia del objeto verdadero y el gradiente de temperatura. A menudo, la imagen aparece como una mezcla distorsionada de partes arriba y abajo.
Dado que la Tierra es redonda, si la curvatura hacia abajo de los rayos de luz es aproximadamente la misma que la curvatura de la Tierra , los rayos de luz pueden viajar grandes distancias, incluso desde más allá del horizonte. Esto se observó y documentó en 1596, cuando un barco que buscaba el pasaje noreste se atascó en el hielo en Novaya Zemlya , sobre el Círculo Polar Ártico . El Sol pareció salir dos semanas antes de lo esperado; el Sol real todavía estaba por debajo del horizonte, pero sus rayos de luz seguían la curvatura de la Tierra. Este efecto a menudo se llama un espejismo de Novaya Zemlya . Por cada 111,12 kilómetros (69,05 millas) que los rayos de luz viajan paralelos a la superficie de la Tierra, el Sol aparecerá 1 ° más alto en el horizonte. La capa de inversión debe tener el gradiente de temperatura adecuado en toda la distancia para que esto sea posible.
De la misma manera, los barcos que están tan lejos que no deberían ser visibles por encima del horizonte geométrico pueden aparecer en el horizonte o incluso por encima de él como espejismos superiores. [5] Esto puede explicar algunas historias sobre barcos voladores o ciudades costeras en el cielo, como lo describen algunos exploradores polares. Estos son ejemplos de los llamados espejismos árticos, o hillingar en islandés.
Si el gradiente de temperatura vertical es de +12,9 ° C por cada 100 metros (donde el signo positivo significa que la temperatura se calienta a medida que uno sube), los rayos de luz horizontales seguirán la curvatura de la Tierra y el horizonte aparecerá plano. Si el gradiente es menor (como casi siempre), los rayos no se curvan lo suficiente y se pierden en el espacio, que es la situación normal de un "horizonte" esférico y convexo.
En algunas situaciones, los objetos distantes pueden elevarse o bajarse, estirarse o acortarse sin ningún espejismo.
Fata Morgana
Una Fata Morgana (el nombre proviene de la traducción italiana de Morgan le Fay , la media hermana del rey Arturo que cambia de forma) es un espejismo superior muy complejo. Aparece con alternancias de áreas comprimidas y estiradas, imágenes erectas e imágenes invertidas. [6] A Fata Morgana también es un espejismo que cambia rápidamente.
Los espejismos de Fata Morgana son más comunes en las regiones polares , especialmente sobre grandes capas de hielo con una temperatura baja uniforme, pero se pueden observar en casi cualquier lugar. En las regiones polares, se puede observar una Fata Morgana en los días fríos; en áreas desérticas y sobre océanos y lagos, se puede observar una Fata Morgana en días calurosos. Para Fata Morgana, la inversión de temperatura debe ser lo suficientemente fuerte como para que las curvaturas de los rayos de luz dentro de la inversión sean más fuertes que la curvatura de la Tierra . [6] [ verificación necesaria ]
Los rayos se doblarán y crearán arcos . Un observador debe estar dentro de un conducto atmosférico para poder ver una Fata Morgana. [7] Los espejismos de Fata Morgana se pueden observar desde cualquier altitud dentro de la atmósfera de la Tierra , incluso desde las cimas de las montañas o desde aviones. [8] [9]
Las distorsiones de la imagen y la curvatura de la luz pueden producir efectos espectaculares. En su libro Pursuit: The Chase and Sinking of the "Bismarck" , Ludovic Kennedy describe un incidente que supuestamente tuvo lugar debajo del Estrecho de Dinamarca durante 1941, luego del hundimiento del Hood . El Bismarck , perseguido por los cruceros británicos Norfolk y Suffolk , se perdió de vista en una niebla marina. En cuestión de segundos, el barco reapareció navegando hacia los barcos británicos a gran velocidad. Alarmados, los cruceros se separaron, anticipando un ataque inminente, y los observadores de ambos barcos observaron con asombro cómo el acorazado alemán revoloteaba, se volvía indistinto y se desvanecía. La vigilancia por radar durante estos eventos indicó que el Bismarck, de hecho, no había realizado cambios de rumbo.
Espejismos nocturnos
Las condiciones para producir un espejismo pueden ocurrir tanto de noche como de día. En algunas circunstancias se pueden observar espejismos de objetos astronómicos y espejismos de luces de vehículos en movimiento, aviones, barcos, edificios, etc. por la noche. [4]
Espejismo de objetos astronómicos
Un espejismo de un objeto astronómico es un fenómeno óptico natural en el que los rayos de luz se desvían para producir imágenes distorsionadas o múltiples de un objeto astronómico . Se pueden observar espejismos para objetos astronómicos como el Sol , la Luna , los planetas , las estrellas brillantes y los cometas muy brillantes . Los más comúnmente observados son los espejismos al atardecer y al amanecer .
Ver también
- Refracción atmosférica
- Fenómenos de refracción inminentes y similares
- Espejismo de objetos astronómicos
Referencias
- ^ Lynch, David K .; Livingston, William Charles; Livingston, William (11 de junio de 2001). Color y luz en la naturaleza . Prensa de la Universidad de Cambridge. ISBN 978-0-521-77504-5.
- ^ "Definición de Mirage" . Merriam-Webster . Consultado el 8 de diciembre de 2019 .
- ^ " ' Barco flotando' fotografiado frente a la costa de Cornualles por un caminante" . 4 de marzo de 2021.
- ^ a b David K. Lynch y William Livingston (2001). Color y luz en la naturaleza (2ª ed.). Cambridge, Reino Unido: Cambridge University Press. pag. 58. ISBN 978-0-521-77504-5.
- ^ Sample, Ian (5 de marzo de 2021). "Walker 'aturdido' al ver el barco flotando sobre el mar frente a Cornwall" . The Guardian . Consultado el 6 de marzo de 2021 .
- ^ a b Una introducción a los espejismos por Andy Young
- ^ SDSU.edu , "Glosario de óptica atmosférica" por Andy Young
- ^ Durst y Bull (1956). Reunió. revista 85 . págs. 237–242.
- ^ Andrew, joven. Bibliografía anotada de espejismos, parpadea en verde, la refracción atmosférica, etc .
enlaces externos
- Todo tipo de espejismos explicados
- China diario, raro espejismo en Penglai
- El espejismo superior
- El espejismo inferior
- El espejismo de la carretera
- Fata Morgana Mirage del Continental Divide Trail
- Bowley, Roger (2009). "Espejismos" . Sesenta símbolos . Brady Haran para la Universidad de Nottingham .