Explicación física para un arcoíris permanente

Estoy tratando de crear un mundo donde, en un planeta similar a la Tierra, un área determinada experimente un fenómeno peculiar: año tras año, en un período determinado del año, durante un número determinado de días (mayor que 1), ininterrumpidamente ver, desde el amanecer hasta el anochecer, un arco iris en el cielo.

En las primeras etapas de su desarrollo, los habitantes de esta zona lo tomaron como una señal de que el lugar estaba bendecido por la divinidad, por lo que se establecieron allí.

Sin embargo, me interesa entender si hay un (conjunto de) fenómenos físicos que puedan explicar ese arcoíris permanente.

El arco iris será visible contra el cielo, por lo que descarto explicaciones como "hay una cascada".

¿Es este un fenómeno puramente natural o puede ser artificial?
@chasly-supportsMonica, como quiero que suceda año tras año, preferiría un fenómeno natural, a menos que el artificial pueda durar siglos.
¿Es necesario que el arcoíris esté en la atmósfera de tu planeta o está bien si es causado por la dispersión en el espacio alrededor de la órbita del planeta? ¿Necesita permanecer en una posición fija en el cielo o puede moverse a medida que el planeta gira como, por ejemplo, la vía láctea? ¿Qué tan decidido estás a que esto sea un fenómeno diurno? ¿Sería aceptable un arco iris nocturno?
Cataratas del Niágara. O cualquier gran cascada, dada la orientación adecuada. Por supuesto que necesitas un día soleado, pero el arcoíris será visible contra el cielo. También podría tener efectos orográficos en islas tropicales, como Hawai'i, donde los vientos predominantes soplan aire cargado de humedad contra la tierra empinada.
¿Quizás algún tipo de inteligencia progenitora superpoderosa genocida lo enciende a intervalos regulares para recordarles a todos cómo aniquiló a sus antepasados ​​​​en el pasado y cómo podría hacerlo nuevamente, si así lo quisiera?
Un problema: un arcoíris solo se puede ver cuando el sol está detrás del espectador, a una altura máxima de 42°. los arcoíris no pueden existir a la mitad del día y aparecerán en direcciones cardinales opuestas en la mañana y en la tarde. El escenario es extremadamente problemático; necesita alguna forma de hacer una fuente fija de luz (un reflejo solar, tal vez) que no (ya sabes) ciega a todos los que la miran.
@TedWrigley Si está dispuesto a renunciar a "debe verse desde el amanecer hasta el anochecer" y en su lugar acepta "desde el anochecer hasta el amanecer", podría hacerlo fácilmente con partículas de hielo en órbita alrededor del sol de manera similar a cómo funciona la luz del zodiaco.
¿Sería una aurora una alternativa razonable? Según tengo entendido, técnicamente siempre están ahí, es solo que la luz del sol es demasiado fuerte para verlos durante el día, lo que podría arreglarse con otro planeta. Aunque también pueden estar demasiado altos (tan visibles desde una distancia demasiado lejana) para funcionar para la parte de "un área determinada" de su descripción.

Respuestas (7)

Un arcoíris, tal como lo conocemos, se debe a la refracción de la luz solar (u otro espectro continuo, casi una fuente de luz puntual) por una gran cantidad de gotas de agua (por lo general, ya sea como lluvia o desde un sistema de rociadores, pero también puede ocurrir con las nubes) . El arco iris forma un círculo en un ángulo de 49 grados desde el punto antisolar, que normalmente vemos como un arco, interrumpido por el suelo, pero desde un avión o desde la cima de una montaña a veces es posible ver una "gloria" completa: un arco iris circular. .

La cima de una montaña con una cobertura de nubes confiable debajo y un cielo despejado arriba sería un lugar ideal para ver esto. Una gloria será visible en las nubes debajo del observador cuando el sol esté arriba, siempre que las gotas de agua en la nube tengan el rango de tamaño correcto y sean lo suficientemente uniformes.

Hay cimas de montañas en la Tierra (el Pali en la Isla Grande de Hawái es un lugar que me viene a la mente; varios picos en los Alpes también) donde estos son comunes. Todo lo que se requiere para que sean todos los días son condiciones lo suficientemente consistentes que produzcan la distribución correcta de las gotas de agua.

Llegaste antes que yo. Un buen ejemplo existe en Costa Rica
Er, esta respuesta explica por qué se forma el arcoíris y cuál es la mejor manera de observarlo, pero no por qué "una gran cantidad de gotas de agua" debería estar constantemente presente en la atmósfera. Una "cima de la montaña con una cubierta de nubes confiable debajo" generalmente no ve el arco iris, porque toda la humedad está debajo de la cima de la montaña y no hay humedad arriba para refractar la luz.
@alexander: una gloria será visible en las nubes debajo del observador cuando el sol esté arriba, siempre que las gotas de agua en la nube tengan el rango de tamaño correcto y sean lo suficientemente uniformes. Hay cimas de montañas (el Pali en la Isla Grande de Hawái es un lugar que me viene a la mente; varios picos en los Alpes también) donde estos son comunes. Todo lo que se requiere para que sean todos los días son condiciones lo suficientemente consistentes que produzcan la distribución correcta de las gotas de agua.
Entonces podemos ver el arcoíris debajo, pero no arriba de la cima de la montaña, ¿correcto? Podemos observar un efecto similar desde la parte superior de una cascada: hay arcoíris comunes debajo de la escarpa/desfiladero, pero no por encima.
Correcto. Solo puedes ver la gloria de la cima de la montaña cuando el sol está sobre ti; rodeará tu/la sombra de la montaña. Si el sol está alto, el arco iris solo puede estar debajo de ti de todos modos: 49 grados desde el punto antisolar. Esta es la razón por la que los vemos principalmente al final de la tarde (la otra razón es cuando es probable que tengamos una tormenta localizada con el sol brillando debajo de las nubes).
¿Quizás un géiser para esparcir el agua con suficiente regularidad?
La niebla del géiser es otra fuente potencial de gotas de agua que pueden refractar la luz, con la ventaja de que muchos o la mayoría de los géiseres entran en erupción a intervalos bastante regulares. En ese caso, sin embargo, la niebla generalmente estará por encima del observador, por lo que el arco iris solo será visible (desde el punto de vista correcto) temprano en la mañana o al final de la tarde, cuando el sol está lo suficientemente bajo como para que ese cono de 49 grados se ubique. estar por encima del horizonte.

Anillo de hielo

arco circuncenital

https://en.wikipedia.org/wiki/Circumzenithal_arc

Tu planeta tiene un anillo saturnino de cristales de hielo. Así como los cristales de hielo en lo alto de la atmósfera de la Tierra pueden producir efectos de arco iris, cuando el ángulo del sol en relación con el anillo y el espectador es correcto, el anillo aparecerá como un arco iris para las personas en el suelo.

Voy a ir con una respuesta diferente aquí, y eso es:

Psicodélicos en el agua/aire/tierra

¿Es irrazonable? No necesariamente. Hay más de 200 especies de hongos que producen cantidades psicoactivas del alucinógeno psilocibina, ¡y esas especies se encuentran en todo el mundo! El período de desove de este hongo está programado muy regularmente en un período de tiempo durante el año, donde se liberan esporas que contienen el psicodélico.

Seguiré adelante y descartaré cualquier especie terrestre de hongo, como se indica en la pregunta, el planeta no es la Tierra y, como tal, no es probable que tenga ninguna de las especies terrestres. Sin embargo, hay mucho en lo que inspirarse, como el Gymnopilus que habita en la tundra, hasta el Psilocybe tropical.

¿Por qué los hongos desarrollarían tales psicodélicos en otro planeta? Fácil. El efecto psicodélico está destinado a mantener a los animales y humanos cerca de los hongos, ya que cualquier criatura que muera cerca del organismo inevitablemente se convertirá en su alimento.

¿Es posible 'olfatear' una dosis psicoactiva de psilocibina? absolutamente. La dosis activa es tan baja como 1 mg, o aproximadamente 1/4 de grano de arroz. Apostaría a que la persona promedio inhala 10 veces más polvo todos los días.

¡Esto es brillante!
¿Quién necesita drogas, cuando simplemente respirar te eleva y te deja ver el arcoíris?
¡@BlueSkinandGlowingRedEyes en lo alto de la vida seguro que no es solo un dicho!

Los arcoíris sean la bendición de los prismas

Entonces necesitamos algo vidrioso en la atmósfera, al menos durante las horas de luz solar, durante al menos un solo día.

1. El planeta tiene una órbita excéntrica

Tanto es así que durante el apogeo del verano, la atmósfera está nadando en humedad debido a la evaporación oceánica. Durante un período durante el verano, es constantemente lo suficientemente alto como para que no pueda caer lo suficiente por la noche para evitar el arcoíris al amanecer. Esto probablemente también causaría tormentas mejores que el promedio. Pero ignoremos esos. Tal vez tu gente vive en lo que en todas las demás épocas del año es un desierto, por lo que las tormentas se minimizan. También sería un período de crecimiento exuberante, pero sin suficiente humedad para alentar la lluvia. Equilibrio difícil.

2. Cuando una especie particular de árbol florece, libera humedad

Se podría lograr un efecto similar con la respiración primaveral. Como parte del ciclo reproductivo del árbol/arbusto, arroja una tonelada de humedad al aire. Cuando sale el sol, por supuesto.

3. O tal vez el polen de ese árbol es translúcido

O el polen o las semillas podrían ser cristalinos o estar rodeados por una lámina de sustancia pegajosa translúcida que estimularía la germinación una vez que la semilla toque el suelo. Mientras esté en el aire, cumpliría el mismo propósito prismático que el agua.

4. ¿Qué tal una fina niebla de una lluvia de meteoritos?

La Tierra tiene una buena cantidad de lluvias de meteoritos predecibles y periódicas , ¿por qué no tu mundo? La diferencia es que esta lluvia de meteoritos en particular es el resultado de una masa bien pulverizada que tiene un contenido de agua muy alto. En lugar de dar como resultado hermosas rayas en el cielo, da como resultado una alta humedad en la atmósfera superior. El arcoíris no es tanto un lazo como una cinta, pero igual de prismático.

Son circunstancias bastante específicas.

El sol se mueve en un arco. Según el año y la latitud, puede ser desde menos de 1° (justo debajo del círculo polar en pleno invierno) hasta 360° (verano polar).

Los nativos verán el arco iris si el sol pasa por encima de sus cabezas en alguna nube de partículas que refracta la luz. Entonces, para que el arco iris dure todo el día, la nube debe ser un arco alrededor de los nativos, tan ancho como el arco del Sol.

En teoría, sería suficiente si la nube se moviera alrededor de los habitantes. No puedo pensar en un mecanismo que haría eso, tal vez otros puedan hacerlo. Salvo tal mecanismo, esto limita el arco a un máximo de 180 grados; en ese punto, tendría un frente de nubes permanente y los nativos viviendo en el borde. No se ajusta del todo a su requisito de que sea una sola ubicación, el fenómeno sería visible a lo largo de todo el borde. Entonces, está restringido a un área donde el Sol describe un arco considerablemente menor a 180 °, ¿quizás 90 °? Y tendría que ser invierno para que el sol no salga por más de 12 horas y ya no puedas tener ese fenómeno de "todo el día".

Con eso, llego a este escenario:

Hay un área llena de niebla. Accesible desde un solo punto, de lo contrario, habrá demasiados puntos en los que verá el arcoíris solo durante una pequeña parte del día. ¿Una península, tal vez, y aguas no navegables en la frontera? ¿O tal vez está en un valle y es accesible a través de un solo paso? Ese punto recibe sol todo el día (si el clima es el correcto, hay regiones donde el clima es realmente predecible), y el Sol sale en la posición de las 4 en punto y baja en la posición de las 8 en punto, con el valle o península que se abre a lo largo de las 10 en punto a las 2 en punto, con el arco iris subiendo, girando y bajando con el Sol.

Es un escenario bastante específico, y depende en gran medida de dónde se puedan mover los nativos, es decir, de sus habilidades tecnológicas: todo se desmitificará por completo tan pronto como el primer globo entre en el área.

Si apunta a un arco iris estacionario, eso requeriría una fuente de luz que sea más brillante que el Sol. Esto podría suceder en escenarios donde los artefactos de una civilización de alta tecnología todavía funcionan cuando los nativos de baja tecnología se mudan, pero dudo que ese sea el escenario para el que se hizo la pregunta ;-)

Geología y Astrología:

Todas estas respuestas son buenas, pero saquemos algunas ideas con una inclinación diferente. Si bien el clima predecible cíclico parece bastante plausible, la luz y el calor también pueden seguir ciclos.

  • Solo parece un arcoíris : Debido a que ocurre solo durante días específicos del año, tal vez sea un truco de la luz. Ciertas áreas del mundo tienen características geológicas que son del color del arco iris , y si la luz brillara sobre ellas perfectamente solo en ciertos días del año, el efecto del arco iris podría no ser prominente en ningún otro momento. La iluminación única probablemente estaría ligada a los solsticios de verano o invierno, lo que se presta bien al significado religioso.
  • Arcoíris minerales : Una estructura geológica natural está llena de minerales prismáticos alineados . Estos minerales solo reciben luz de la dirección correcta que brilla sobre ellos en ciertos momentos. El efecto siempre está presente, pero debido a que es mucho más prominente en fechas específicas y solo se puede observar desde ciertos lugares, la gente siempre busca el efecto en esos lugares específicos y en esas fechas específicas. Nuevamente, las fechas más probables para estos tiempos serían alrededor de los solsticios, con las connotaciones religiosas asociadas.
  • Géiseres : Hay una formación geológica estable como en el Parque Nacional de Yellowstone, donde un conjunto de géiseres generan presión y liberan vapor una vez al año durante varios días hasta que la presión se vuelve a equilibrar y se apaga. Los géiseres pueden ser altamente cíclicos y predecibles (dependiendo de la geología). La presencia de aguas termales también puede ser positiva para las personas que podrían sentirse atraídas por el agua caliente gratuita. Así que la gente pudo haber venido por los manantiales y se asentó debido a los arcoíris 'milagrosos'.
  • Erupciones solares : Su mundo tiene un ciclo altamente predecible de erupciones solares que se repiten anualmente (¿relacionado con algún evento astronómico?). Como una variación de la aurora boreal, regiones específicas tienden a manifestar fenómenos atmosféricos en las fechas en que ocurren las erupciones solares. Debido a que todos estos lugares 'sagrados' exhiben este fenómeno en las mismas fechas, cuando ocurren los eventos astronómicos específicos, todos los lugares que tienen esto (que probablemente se correlacionen con un período espectacular de actividad de aurora boreal) se consideran sagrados. Por lo tanto, es posible que su ubicación no sea totalmente única, pero el hecho de que todos esos sitios 'sagrados' estén unidos lo hace más, no menos sagrado.

un géiser

También puede tener la característica de la erupción a intervalos de tiempo fijos que se ajusten a sus necesidades.

Las respuestas cortas suelen estar mal vistas. Es preferible explicar el porqué también
Bueno, eso parece bastante obvio. Por cierto, no recuerdo cuál, pero recuerdo haber leído hace algún tiempo un artículo sobre columnas gigantes de gas emitidas por un satélite de Júpiter. La delgada atmósfera y la presión de la capa de hielo hicieron que las columnas fueran lo suficientemente grandes como para alcanzar la sonda que pasaba.
Eso se debe al calentamiento de las mareas creado por las interacciones periódicas con otras lunas. La pregunta está ambientada en un planeta.
También mencioné los géiseres, pero los ubiqué en el planeta real. Su respuesta está un poco mal formada, pero la idea es sólida. +1