Voor het eerst in de geschiedenis van waarnemingen hebben wetenschappers van de Federale Universiteiten Helsinki en Oeral, Jarmo Moilanen en Maria Gritsevich, informatie gesystematiseerd over alle vormen van atmosferische halo's die eind 2021 door de mensheid zijn geregistreerd. Uit talrijke bronnen van gegevens over waarnemingen , waarvan de geschiedenis 4-5 millennia omvat, zijn er tegenwoordig 119 verschillende vormen van atmosferische halo bekend. Er zijn ook extra-atmosferische halo's en halo's die op verschillende oppervlakken te zien zijn. Een artikel dat het uitgevoerde werk en de bereikte conclusies beschrijft, is gepubliceerd in het Journal of Quantitative Spectroscopie and Radiative Transfer .

In de studie vatten wetenschappers niet alleen de algemene informatie over de verschijnselen samen, maar ook de voorwaarden die nodig zijn om de optische illusies in de atmosfeer te zien (de vorming van ijskristallen of andere mineralen), zoals temperatuur en vochtigheid. Bovendien identificeerden de auteurs van het artikel kennislacunes in de studie van atmosferische halo's en schetsten veelbelovende methoden voor het observeren en verwerken van de gegevens. Onder hen zijn nieuwe digitale fotografietechnieken die worden gebruikt om de kwaliteit van de detectie van atmosferische halo's te verbeteren en die leiden tot de ontdekking van hun nieuwe vormen.

Wetenschappers hebben atmosferische halo's gegroepeerd in algemeen waargenomen en zelden geziene categorieën. Er wordt aangenomen dat als een bepaalde vorm van halo minstens één keer per jaar wordt waargenomen, deze tot de eerste categorie behoort; halo's met een zeldzame lichtbronconfiguratie, oriëntatie of ongebruikelijke kristalvorm vormen slechts ongeveer 1% van alle waargenomen halo's.

De vaak waargenomen halo's worden meestal gevormd door de verstrooiing, breking en focussering van licht door hexagonale ijskristallen in een ongeordende, horizontale of verticale oriëntatie. De belangrijkste lichtbronnen die halo's veroorzaken, zijn de zon en de maan, evenals kunstmatige bronnen. Zeldzame halo's zijn op hun beurt onderverdeeld in halo's waarvan de oorsprong is vastgesteld; en exotisch, degenen die nog niet voldoende zijn bestudeerd en nog niet vatbaar zijn voor modellering.

"In de regel worden halo's gevormd als gevolg van de interactie van licht met hexagonale kristallen van waterijs", zegt Jarmo Moilanen, auteur van het artikel, onderzoeker aan het Finse Geospatial Research Institute, Ph.D. student aan de Universiteit van Helsinki. "Sommige van de gedocumenteerde exotische halo's kunnen echter niet op deze manier worden verklaard. De mysteries van de oorsprong van elliptische halo's en Bottlinger-ringen zijn bijvoorbeeld niet opgelost sinds hun ontdekking aan het begin van de 20e eeuw. Onder de mysterieuze is de zogenaamde Moilanen-boog, die ik voor het eerst ontdekte in 1995."

In het geval van exotische halo's heeft de wetenschap vermoedelijk te maken met afwijkende kristalvormen (zoals kubische waterijskristallen), met hun heterogeniteit, of met kristallen van andere mineralen die in de lucht verspreid zijn. Wat echter precies de ijskristallen moeten zijn en de banen van de stralen die door deze kristallen gaan om een ​​halo van een of andere exotische vorm te vormen, is nog onduidelijk.

"De onderzoekers suggereren dat de ongebruikelijke vorm van exotische halo's te wijten is aan antropogene factoren, zoals emissies in de atmosfeer of de invloed van het sterke elektromagnetische veld van hoogspanningslijnen, die de oriëntatie van ijskristallen in de lucht kunnen verstoren. Om dergelijke mysteries te ontrafelen, werden speciaal monsters van ijskristallen die exotische halo's vormden verzameld in de atmosfeer, maar deze ervaring gaf ook meer vragen dan antwoorden", zegt Maria Gritsevich, adjunct-professor aan de Universiteit van Helsinki, senior onderzoeker bij het Finse Geospatial Research Institute en de Ural Federal University.

Ten slotte zijn de halo's gevormd in de atmosferen van Venus, Mars, Jupiter en hun satellieten van belang. Halo's zijn al uitgebreid gedocumenteerd in de atmosfeer van Mars.

"Deze waarneming bewijst dat er wolken van hexagonale kristallen van waterijs of andere mineralen bestaan ​​in de atmosfeer van Mars", zegt Maria Gritsevich. "Er zijn suggesties dat de halo's kunnen worden gevormd door koolstofdioxidekristallen. Monte Carlo-modellering van de factoren die kunnen leiden tot de vorming van een halo zal waardevolle informatie opleveren over de toestand van de atmosfeer van Mars."

De oudste vermeldingen van de halo zijn van 4 tot 5000 jaar oud:informatie over de halo's is vastgelegd op spijkerschrifttabletten van de Sumero-Babylonische cultuur. Ten tijde van Aristoteles waren er minstens drie halovormen bekend. Een van de oudste waarnemingen van een halo in Jeruzalem dateert uit het begin van de 12e eeuw. In 1820 was het aantal geregistreerde halo's ongeveer 20; tegen 1990-60.

Er is aanzienlijke vooruitgang geboekt bij het documenteren van de halo in verband met de proliferatie van mobiele telefoons met foto- en videocamera's. De auteurs van het artikel roepen het publiek op om de waargenomen halo's vast te leggen en zo bij te dragen aan de studie van deze verschijnselen en de ontdekking van nieuwe. + Verder verkennen

Kosmische radiopulsen onderzoeken verborgen materie rond sterrenstelsels