Fenómenos curiosos (I). La magia de los anillos lunares.

Muchos de vosotros os habréis quedado perplejos cuando al contemplar el espectáculo de la luna llena a través de una ventana, en la calle mientras asoma tras algún edificio o sobre el horizonte marino, habéis observado que está rodeada de un anillo o círculo de luz. No es un problema de vuestra vista, ni se os han empañado las gafas; estáis siendo testigos de un  fenómeno natural muy peculiar llamado halo lunar.

Estos anillos, además de ser un precioso espectáculo atmosférico, son protagonistas de varias leyendas y dichos populares. ¿Quién no ha escuchado alguna vez a los abuelos exclamar “¡Mañana va a llover!” mientras observan el cielo nocturno y prácticamente raso?

Os invito a que desentrañemos juntos el enigma del anillo de la luna.

El misterio del anillo lunar

El halo lunar ha generado a lo largo de los siglos gran cantidad de leyendas, cuentos mágicos y dichos en el imaginario popular. Bien es sabido que ver la luna rodeada de un anillo con un tono rojizo era en la antigüedad un augurio de tempestad, tragedia y muerte. Sin embargo, más allá de la hechicería y superstición, la gente del campo lo asociaba al mal tiempo.

moon-64841_960_720

Así lo atestiguan numerosos dichos del refranero español:

” Luna llena y mojada, trae diez días de aguada” 

     “Luna que presenta halo, mañana húmedo o malo”

“Luna amarilla y mojada pronostica una mojada”

La magia de los halos en la atmósfera se produce como consecuencia de la interacción de la luz lunar y los cristales de hielo alojados en determinados tipos de nubes. Estos fenómenos son más frecuente de lo que parecen, sólo que la mayoría de las veces no nos percatamos de ellos.

Suelen aparecer con mayor facilidad en las regiones polares debido a las bajas temperaturas en la atmósfera y la fácil formación de cristales de hielo, sin embargo cuando nos situamos en latitudes menores, es más fácil observarlos en invierno o durante el paso de un frente frío; más adelante entenderéis porqué.  Pero vamos a indagar un poco más, como curiosos científicos que somos, sobre la ciencia de los halos lunares.

¿Cómo se produce un halo lunar?

Los halos son producidos por la refracción o desdoblamiento de la luz de la luna al toparse con diminutos cristales de hielo en la atmósfera. Para entender este fenómeno debemos abordar dos cuestiones: la primera de todas es saber en qué consiste aquello que hemos llamado refracción y después hablaremos de cómo aparecen los cristales de hielo en la atmósfera.

La refracción

El misterio de muchos fenómenos naturales obtiene su respuesta en la física de la refracción, la cual ocurre habitualmente en la naturaleza. En la atmósfera los rayos de luz que llegan a nuestro planeta del sol  (la luna en este nuestro caso) se reflejan y refractan.

Pero…¿Qué es la luz? 

La magia de la luz es energía producida por el Sol, que realiza un gran viaje a través del espacio en forma de radiación electromagnética. Esta radiación se mueve a una gran velocidad (300000 km/s) hasta llegar a nuestro planeta. Toda esa energía está representada por el espectro electromagnético, el cual clasifica los diferentes tipos de radiación electromagnética según sus longitudes de onda.

2c05b020b6887242cd5155fd96e70bc9_11-zareni-graf-wiki-esp

Lo curioso es que nosotros podemos ver el mundo que nos rodea (árboles, cielo, personas, etc.) debido a que nuestros ojos pueden captar la luz visible. Esta luz visible se encuentra situada en el espectro electromagnético entre las longitudes de onda 400-700 nanómetros. También existen otros tipos de radiación electromagnética que seguro os resultan muy familiares: los rayos ultravioletas que en verano nos dañan la piel, las microondas y los rayos x de las radiografías, entre otras.

Esta luz o radiación cuando llega a la atmósfera, interacciona con ella de varias formas (reflexión, difracción, refracción) pero a nosotros, para resolver el enigma del halo lunar, nos interesará la refracción.

Cuando un rayo de luz se propaga (avanza) a través del aire y se encuentra con cristales de hielo en la atmósfera, una cantidad de esa luz se refleja, es decir, choca con la superficie del cristal y continúa su avance por la atmósfera. Sin embargo otra cantidad de luz pasa al cristal desviando su dirección, es decir se refracta. El cristal de hielo actúa entonces como una potente lente produciendo el anillo o halo lunar.

wikimedia commons
Refracción de la luz . Imágen tomada de Wikimedia Commons. Pink Floyd “The dark side of the moon”

Como curiosidad, otro tipo de refracción es la dispersión de la luz en la atmósfera. Esta dispersión es la que hace que veamos el cielo azul, o que en un anochecer el cielo sea rojo, también el violeta en la “hora azul”. Pero de la dispersión y el espectáculo de un bonito atardecer hablaremos en otra ocasión.

Podría estar durante horas hablando de la física de la refracción pero creo que es más importante seguir explorando el halo lunar.

Dibujando el halo lunar

Los halos lunares pueden ser de varias formas dependiendo de la geometría de los cristales de hielo, cuanto más hexagonales y puros sean, más grande y perfecto será el halo.

Normalmente cuando observamos ese anillo alrededor de la luna, lo que vemos es una zona más oscura dentro del halo, incluso a veces podemos ver algún color como el rojo o el amarillo. Esto último es menos frecuente debido a que la luz de la luna no es tan intensa como la del sol. Cuando llegamos al anillo, vemos que la luz se intensifica.

eantb6 (1)
Halo lunar. Se distingue la zona oscura y el anillo luminoso

En ocasiones, alrededor de un pequeño halo puede verse un halo más grande que lo rodea. Os preguntaréis ¿Hay dos halos, cómo cuando salen dos arco iris? La respuesta es si. Las formas de los halos pueden ser variables dependiendo de la geometría de los cristales de hielo y de la cantidad de esos diminutos cristales que el rayo de luz tenga que atravesar. Pero sí se pueden clasificar por el ángulo que forman, así el halo pequeño es de 22º y el ángulo mayor que lo cubre puede ser de 46º.

Para medir el ángulo desde cualquier lugar, podemos utilizar un método un tanto casero ¡Veamos!

Apuntamos con un brazo a la luna y con el otro a cualquier punto del halo. El ángulo que formen los brazos es el que tendrá el halo a nuestros ojos. Este ángulo no es más que un juego óptico de la luz, ya que nuestros ojos actúan también como una lente.

IMG_20170331_122355
Refracción y halo de 22º

Nubes y cristales de hielo en la atmósfera

Como buenos detectives de la ciencia en que nos estamos convirtiendo hemos descubierto cuál es el mecanismo físico por el que se producen los halos lunares. Ahora sólo nos queda averiguar cómo llegan los cristales de hielo a la atmósfera y por qué nuestros abuelos saben que lloverá cuando divisan en lo alto el anillo de la luna.

La ciencia que nos va a resolver este nuevo enigma es la Meteorología y en concreto la formación de las nubes.

Los cristales de hielo en la atmósfera se forman cuando el aire en capas altas es muy frío. Normalmente ocurre que el aire húmedo y más templado procedente de la tierra asciende en la atmósfera, enfriándose poco a poco hasta condensar formando las gotas de agua que más tarde caerán en forma de lluvia.

snowflake-1245748_960_720Cuando ese aire más templado y húmedo asciende a una altura aproximada de 8-12 kilómetros, las moléculas de agua se aglutinan hasta formar un pequeño embrión de hielo. Estos embriones a medida que la temperatura disminuye van creciendo hasta que llega un momento en el que se forma el cristal de hielo. La temperatura necesaria para que la magia se produzca será de 40º bajo cero. Cuando los cristales de hielo se agrupan en capas y columnas se forman nubes que suelen ser avanzadilla de frentes fríos, es decir mal tiempo.

Las nubes que producen los halos lunares son:

  • Cirros: son nubes formadas en lo alto de la atmósfera (6-10 km de altura). Son muy fáciles de ver ya que aparecen cada día en nuestros cielos. Solemos jugar con ellas a adivinar formas, ya que varían constantemente con el viento. Suelen ser signos de que el tiempo va a cambiar.

 

  • Altocúmulos: son nubes que viajan en capas intermedias de la atmósfera formando mantos de nubes blancas con forma globular. La altura de su base es de 3000 m, contienen gotitas de agua e incluso pueden desarrollar cristales de hielo que darán lugar a los fenómenos del halo lunar, halo solar y perhelios.

 

¡Ya hemos resuelto el enigma del halo lunar! Ya sabemos la razón por la cual cuando la gente del campo, siempre atenta al cielo, observa el halo lunar y sonríe. Se alegran porque en su sabiduría perciben que pronto sus cosechas serán regadas con el agua del cielo.

Anuncios

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s