La naturaleza despliega espectáculos maravillosos, unos son terrestres como grandes saltos de agua, cañones y paisajes, otros son atmosféricos como los arco iris y las auroras polares, la boreal en el hemisferio norte y la austral en el sur. Estos han captado la atención de pequeños y grandes, de artistas, poetas y en general de todos los que se recrean viéndolos sorprendidos.
Para ver los arco iris debe estar lloviendo o haber mucha humedad en la atmósfera y que el sol se encuentre a nuestras espaldas. Los arco iris pueden ser: sencillos, es decir, uno solo, son los más frecuentes; los dobles ocurren algo menos, los triples raros, algunos dicen haber visto hasta seis; finalmente las coronas solares, en las que el “arco iris” circunda al sol.
El fundamento del arco iris es sencillo, la luz solar que se denomina blanca, no es simplemente una sino la combinación de luces de muchos colores que están, digamos, compactadas y resultan en blanca. Si logramos separarlas, cada uno se manifestará con las características de color que vienen asociadas a una longitud de onda. Esto quiere decir que si los pasamos por un aparato denominado oscilograma, veremos líneas con muchos altos y bajos pero para cada color estas serán diferentes, definiendo perfiles característicos de los colores. Esta característica es utilizada en la ciencia para muchas investigaciones.
El gran Newton descubrió el sencillo “aparatito” que hace difractar la luz, es decir, descomponerse: un prisma de cristal. Cuando la luz solar incide en una gota de agua por la parte superior de ella, un determinado porcentaje de ella se refleja y otro la penetra, se produce el efecto prisma y la blanca se descompone en los colores del espectro. El rojo es el que menos se desvía de su dirección original, por tanto, el que menos se curva al pasar por el prisma y el violeta el que más. Dependiendo de nuestra posición con relación al fenómeno, vemos el rojo arriba en el arco iris simple o primario y el violeta en la parte más baja, entre estos se organizan los demás: naranja, amarillo, verde, turquesa, azul y violeta, en orden descendente. Forman el espectro de la luz visible al ojo humano.
El segundo arco iris se produce cuando la luz solar penetra la gota por la parte media inferior, los rayos dan dos rebotes internos en los que pierden energía, se entrecruzan y salen en orden inverso, el rojo abajo y el violeta arriba. El segundo arco iris ocurre menos, es menos brillante que el primario por la energía que ha perdido, sin embargo, se ubica más alto. Entre los dos arco iris hay un área oscura que se denomina Zona Oscura de Alejandro. La corona alrededor del sol es difícil de ver, cuando aparece es porque los millones de gotas son atravesados sin rebotes internos.
Las auroras polares son como los fuegos de artificio de la naturaleza, ocurren generalmente en los polos de la Tierra, de ahí su calificativo. Nuestro planeta tiene un campo magnético que lo envuelve, podríamos pensarlo como una esfera metálica formada por barras que van de polo a polo, como los meridianos, similar a las que separan los gajos de una naranja, este campo es el que hace que las brújulas se orienten en dirección norte-sur.
El sol por su parte expulsa constantemente partículas al espacio sideral, constituyendo lo que se denomina como viento solar, éste alcanza la órbita de grandes cuerpos como la Tierra. Al llegar aquí, las partículas cargadas de energía se encarrilan siguiendo las “barras” del campo magnético terrestre, los gajos de la naranja.
Sabemos que la atmósfera terrestre tiene capas de aire que son más densas que otras, las capas densas se encuentran entre los 95 y unos 500 o 1,000 Km de altura, dependiendo de su localización polar. Cuando las partículas del viento solar chocan con los átomos (partículas) del aire, les transmiten energía y elevan sus niveles del básico al denominado de “excitación” que dura brevísimo tiempo. Al volver al nivel básico los átomos del aire emiten luz (fotón) visible al ojo humano. Este fenómeno repetido trillones de veces, número de choques entre partículas solares y átomos del aire, es lo que produce las auroras boreales y australes, con formas y colores diversos.