Физическое объяснение постоянной радуги

Я пытаюсь создать мир, в котором на землеподобной планете в определенной области происходят своеобразные явления: год за годом, в данный период года, в течение определенного количества дней (больше 1) они непрерывно видеть от рассвета до заката радугу в небе.

На ранних стадиях своего развития жители этой области восприняли это как знак места, благословленного божеством, и поэтому поселились там.

Однако мне интересно понять, существует ли (набор) физических явлений, которые могут объяснить эту постоянную радугу.

Радуга должна быть видна на фоне неба, поэтому я исключаю объяснения типа «там водопад».

Это чисто природное явление или оно может быть искусственным?
@chasly-supportsМоника, так как я хочу, чтобы это происходило год за годом, я бы предпочел природное явление, если только искусственное не может длиться веками
Должна ли радуга быть в атмосфере вашей планеты или это нормально, если она вызвана рассеянием в космосе вокруг орбиты планеты? Должен ли он оставаться в фиксированном положении на небе или может двигаться по мере вращения планеты, как, скажем, Млечный Путь? Насколько вы настроены на то, чтобы это было дневным явлением? Допустима ли ночная радуга?
Ниагарский водопад. Или любой большой водопад, если правильно ориентироваться. Конечно, вам нужен солнечный день, но радуга будет видна на фоне неба. Вы также можете иметь орографические эффекты на тропических островах, таких как Гавайи, где господствующие ветры дуют влажным воздухом на круто поднимающуюся землю.
Может быть, какой-то геноцидальный сверхмощный разум прародителей включает его через равные промежутки времени, чтобы напомнить всем, как он уничтожил их предков в те дни и мог бы сделать это снова, если бы захотел?
Одна проблема: радугу можно увидеть только тогда, когда солнце находится позади зрителя, на максимальной высоте 42°. радуга не может существовать в середине дня, и будет появляться в противоположных сторонах света утром и вечером. Сценарий крайне проблематичен; ему нужен какой-то способ создания фиксированного источника света (возможно, солнечного отражения), который (вы знаете) не ослепляет всех, кто смотрит на него.
@TedWrigley Если он готов отказаться от «должно быть видно от рассвета до заката» и вместо этого принять «от заката до рассвета», это можно легко сделать с частицами льда на орбите вокруг солнца, подобно тому, как работает свет Зодиака.
Будет ли северное сияние разумной альтернативой? Насколько я понимаю, технически они всегда там, просто солнечный свет слишком силен, чтобы увидеть их днем, что может быть поправимо с другой планетой. Хотя также они могут быть слишком высоко (поэтому видны со слишком большого расстояния), чтобы работать для части «определенной области» вашего описания.

Ответы (7)

Радуга, как мы ее знаем, возникает из-за преломления солнечного света (или другого непрерывного спектра, почти точечного света) большим количеством капель воды (обычно либо падающих в виде дождя, либо из дождевальной системы, но это также может происходить с облаками) . Радуга образует круг под углом 49 градусов от антисолнечной точки, которую мы обычно видим как дугу, прерываемую землей, но с самолета или с вершины горы иногда можно увидеть полную «славу» — круглую радугу. .

Вершина горы с надежным облачным покровом внизу и ясным небом наверху была бы идеальным местом, чтобы увидеть это. Слава будет видна в облаках ниже наблюдателя, когда солнце находится выше, при условии, что капли воды в облаке имеют правильный размер и достаточно однородны по размеру.

На Земле есть горные вершины (на ум приходит Пали на Большом острове Гавайи; также различные вершины в Альпах), где они обычны. Все, что требуется для того, чтобы они были повседневными, - это достаточно стабильные условия, обеспечивающие правильное распределение капель воды.

Ты попал туда раньше меня. Прекрасный пример существует в Коста-Рике.
Э-э, этот ответ объясняет, почему образуется радуга и как лучше всего ее наблюдать, но не объясняет, почему в атмосфере должно постоянно присутствовать «большое количество капель воды». «Вершина горы с надежным облачным покровом внизу» обычно не видит радуги, потому что вся влага находится под вершиной горы, а наверху нет влаги, которая действительно преломляла бы свет.
@alexander - слава будет видна в облаках ниже наблюдателя, когда солнце находится выше, при условии, что капли воды в облаке имеют правильный размер и достаточно однородны по размеру. Есть горные вершины (на ум приходит Пали на Большом острове Гавайев; также различные вершины в Альпах), где они обычны. Все, что требуется для того, чтобы они были повседневными, - это достаточно стабильные условия, обеспечивающие правильное распределение капель воды.
То есть мы видим радугу внизу, но не над вершиной горы, верно? Аналогичный эффект мы можем наблюдать и с вершины водопада - обычные радуги ниже обрыва/ущелья, но не над ним.
Правильный. Вы можете увидеть великолепие горной вершины только тогда, когда солнце находится над вами; он будет окружать вашу/горную тень. Если солнце находится высоко, радуга в любом случае может быть только ниже вас — 49 градусов от антисолнечной точки. Вот почему мы в основном видим их ближе к вечеру (другая причина в том, что именно тогда у нас, вероятно, будет локальный шторм, когда солнце светит из-за облаков).
гейзер, может быть, достаточно регулярно разбрасывать воду?
Гейзерный туман — еще один потенциальный источник капель воды, которые могут преломлять свет — с бонусом в том, что многие/большинство гейзеров извергаются через довольно регулярные промежутки времени. Однако в этом случае туман обычно будет находиться над наблюдателем, поэтому радуга будет видна (с правильного ракурса) только рано утром или ближе к вечеру, когда солнце находится достаточно низко, чтобы этот 49-градусный конус быть выше горизонта.

Ледяное кольцо

околозенитная дуга

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

На вашей планете есть сатурнианское кольцо ледяных кристаллов. Точно так же, как кристаллы льда высоко в атмосфере Земли могут создавать эффекты радуги, когда угол наклона солнца по отношению к кольцу и наблюдателю правильный, кольцо будет казаться людям на земле радугой.

Я собираюсь пойти с другим ответом здесь, и это:

Психоделики в воде/воздухе/земле

Это неразумно? Не обязательно. Существует более 200 видов грибов, которые производят психоактивные количества галлюциногена псилоцибина, и эти виды встречаются по всему миру! Так получилось, что период нереста этого гриба очень регулярно приурочен к одному периоду времени в году, когда высвобождаются споры, содержащие психоделик.

Я собираюсь пойти дальше и исключить любые земные виды грибов, как указано в вопросе, планета не является Землей, и поэтому вряд ли будет иметь какие-либо земные виды. Тем не менее, есть много источников вдохновения, например, от Gymnopilus, обитающего в тундре, до тропического Psilocybe.

Зачем грибам вырабатывать такие психоделики на другой планете? Легкий. Психоделический эффект предназначен для того, чтобы держать животных и людей рядом с грибами, так как любое существо, которое умирает рядом с организмом, неизбежно становится для него пищей.

Можно ли «надуть» психоактивную дозу псилоцибина? абсолютно. Активная доза составляет всего 1 мг или около 1/4 рисового зерна. Могу поспорить, что среднестатистический человек вдыхает в 10 раз больше пыли каждый день.

Это гениально!
Кому нужны наркотики, когда просто дыхание поднимает настроение и позволяет увидеть радугу?
@BlueSkinandGlowingRedEyes высоко ценит жизнь — это не просто поговорка!

Радуги будут благословением Призм

Так что нам нужно что-то стеклянное в атмосфере, по крайней мере, в солнечные часы, хотя бы на один день.

1. Планета имеет эксцентричную орбиту

Настолько, что в разгар лета атмосфера почти плавает во влажности из-за океанического испарения. В течение периода разгара лета он постоянно достаточно высок, чтобы ночью не опуститься настолько, чтобы избежать радуги на рассвете. Это, вероятно, также вызовет сильные штормы. Но давайте проигнорируем их. Может быть, ваши люди живут там, где в любое другое время года пустыня, поэтому бури сведены к минимуму. Это также будет период пышного роста, но недостаточной влажности, чтобы вызвать дождь. Жесткий баланс.

2. Когда определенный вид дерева цветет, он выделяет влагу

Аналогичного эффекта можно добиться и при весеннем дыхании. В рамках репродуктивного цикла дерева/куста оно выбрасывает в воздух тонны влаги. Когда взойдет солнце, конечно.

3. Или, может быть, пыльца этого дерева полупрозрачная

Или пыльца или семена могут быть кристаллическими или окруженными слоем полупрозрачного клейкого вещества, которое будет способствовать прорастанию, как только семя упадет на землю. Находясь в воздухе, он будет служить той же призматической цели, что и вода.

4. Как насчет тонкого тумана метеоритного дождя?

Земля имеет свою долю предсказуемых и периодических метеорных потоков , почему не ваш мир? Разница в том, что этот конкретный метеоритный дождь является результатом хорошо измельченной массы с очень высоким содержанием воды. Это приводит не к красивым полосам на небе, а к высокой влажности в верхних слоях атмосферы. Радуга не столько бант, сколько лента, но такая же призматическая.

Это довольно конкретные обстоятельства.

Солнце движется по дуге. В зависимости от года и широты он может быть от менее 1° (чуть ниже полярного круга в середине зимы) до 360° (полярное лето).

Туземцы увидят радугу, если солнце упадет над их головами в какое-то облако частиц, преломляющее свет. Таким образом, чтобы радуга длилась весь день, облако должно быть дугой вокруг туземцев, шириной с дугу Солнца.

По идее, было бы достаточно, если бы облако перемещалось вокруг жителей. Я не могу придумать механизм, который бы это сделал — может быть, другие смогут. За исключением такого механизма, это ограничивает дугу максимум до 180 градусов — в этот момент у вас будет некоторый постоянный облачный фронт и туземцы, живущие на краю. Не совсем подходит под ваше требование, чтобы это была одна локация, явление было бы видно по всему краю. Итак, вы ограничены какой-то областью, где Солнце описывает дугу значительно меньше 180° — может быть, 90°? И это должна быть зима, чтобы солнце не светило более 12 часов, и у вас больше не было бы этого явления «весь день».

При этом я прихожу к такому сценарию:

Есть место, заполненное туманом. Доступен только из одной точки, иначе будет слишком много точек, где вы увидите радугу только на короткую часть дня. Полуостров, может быть, и несудоходные воды у границы? Или, может быть, он находится в долине и доступен только через один проход? В эту точку попадает Солнце весь день (если погода правильная — есть регионы, где погода на самом деле предсказуема), и Солнце восходит в 4-часовой позиции и заходит в 8-часовую позицию, с долина или полуостров, открывающийся от 10 до 2 часов, с радугой, поднимающейся вверх, вокруг и вниз вместе с Солнцем.

Это довольно специфический сценарий, и он сильно зависит от того, куда могут переместиться туземцы, т.е. от их технологических возможностей — все это будет полностью демистифицировано, как только первый воздушный шар попадет в этот район.

Если вы стремитесь к стационарной радуге, для этого потребуется источник света ярче Солнца. Это может произойти в сценариях, где артефакты высокотехнологичной цивилизации все еще функционируют, когда въезжают низкотехнологичные туземцы, но я сомневаюсь, что это тот сценарий, для которого был задан вопрос ;-)

Геология и астрология:

Все эти ответы хороши, но давайте рассмотрим несколько идей с другим уклоном. Хотя циклическая предсказуемая погода кажется вполне правдоподобной, свет и тепло также могут следовать циклам.

  • Это только выглядит как радуга : поскольку это происходит только в определенные дни года, возможно, это игра света. В некоторых областях мира есть геологические объекты, окрашенные в цвета радуги , и если свет падает на них просто идеально только в определенные дни года, эффект радуги может быть незаметен в любое другое время. Уникальное освещение, вероятно, будет связано с летним или зимним солнцестоянием, что хорошо подходит для религиозного значения.
  • Минеральные радуги : Естественная геологическая структура полна выровненных призматических минералов . Эти минералы получают свет только с правильного направления, падающего на них в определенное время. Эффект присутствует всегда, но поскольку он гораздо более заметен в определенные даты и виден только из определенных мест, люди всегда ищут эффект в этих конкретных местах и ​​в эти конкретные даты. Опять же, наиболее вероятными датами для этого времени будут дни солнцестояния с соответствующими религиозными коннотациями.
  • Гейзеры : существует стабильное геологическое образование, подобное Йеллоустонскому национальному парку, где группа гейзеров создает давление и выпускает пар один раз в год в течение нескольких дней, пока давление не уравновесится и не отключится. Гейзеры могут быть очень цикличными и предсказуемыми (в зависимости от геологии). Наличие горячих источников также может быть положительным моментом для людей, которых может привлечь бесплатная горячая вода. Так что, возможно, люди приехали за источниками и поселились благодаря «чудодейственным» радугам.
  • Солнечные вспышки : в вашем мире есть очень предсказуемый цикл солнечных вспышек , которые повторяются ежегодно (связаны с каким-то астрономическим событием?). Подобно вариациям северного сияния, определенные регионы имеют тенденцию проявлять атмосферные явления в дни солнечных вспышек. Поскольку все такие «священные» места демонстрируют это явление в одни и те же даты, когда происходят определенные астрономические события, все места, в которых это происходит (вероятно, коррелирующее с захватывающим периодом активности северного сияния), считаются священными. Таким образом, одно ваше место может быть не совсем уникальным, но тот факт, что все такие «священные» места связаны вместе, делает его более, а не менее священным.

Гейзер.

Он также может иметь функцию извержения через фиксированные промежутки времени, которые будут соответствовать вашим требованиям.

Короткие ответы обычно осуждаются. Желательно также объяснить, почему
Что ж, это кажется вполне очевидным. Кстати, я не могу вспомнить, какой именно, но я помню, как некоторое время назад читал статью о гигантских шлейфах газа, испускаемых спутником Юпитера. Разреженная атмосфера и давление слоя льда сделали шлейфы достаточно большими, чтобы достичь пролетающего мимо зонда.
Это из-за приливного нагрева, создаваемого периодическими взаимодействиями с другими лунами. Вопрос задан на планете.
Я также упомянул гейзеры, но поместил их на саму планету. Ваш ответ немного не сформирован, но идея тверда. +1