Você já viu um estranho anel de luz ao redor da lua e se perguntou o que era?

Um halo lunar é uma ilusão de ótica familiar aos fotógrafos lunares. Crédito da imagem: Xuanyu Han via Getty Images

O halo da lua ou halo lunar é uma ilusão de ótica que faz com que um grande anel brilhante rodeie a lua. Este halo impressionante e muitas vezes bonito ao redor da lua é causado pela refração do luar dos cristais de gelo na atmosfera superior. 

Com efeito, essas partículas de gelo suspensas ou caindo significam que a atmosfera é transformada em uma lente gigante, fazendo com que arcos e halos apareçam ao redor da lua ou do sol, dependendo se o efeito está acontecendo durante a noite ou de dia, respectivamente. 

O efeito é tão impressionante que deu origem a uma riqueza de folclore e superstição, e foi usado não inteiramente sem sucesso para prever o início do mau tempo.

O QUE É UM HALO LUNAR E COMO ELE SE FORMA?

Um halo lunar é criado quando a luz é refratada, refletida e dispersa através de cristais de gelo suspensos em nuvens cirrus ou cirrostratus localizadas a uma altitude de 6.000 metros (20.000 pés) e superior, até 12.000 metros (40.000 pés). 

A forma desses cristais de gelo concentra a luz em um halo ao redor da lua ou do sol. Como os cristais de gelo são geralmente hexagonais, esses halos lunares são quase sempre do mesmo tamanho, com a lua (ou o sol) posicionada a 22 graus da outra borda do halo, aproximadamente a largura de uma mão estendida no comprimento do braço. 

O raio uniforme de 22 graus e o diâmetro de 44 graus dos halos significam que tanto os halos solares quanto os lunares são frequentemente chamados de halos de 22 graus.

Essa uniformidade de diâmetro surge porque o gelo tem um índice específico de reflexão e a forma hexagonal de um cristal de gelo significa que, quando seus lados são estendidos, forma um prisma com um ângulo de ápice de 60 graus. Isso resulta em um ângulo de desvio mínimo para a luz que passa pelo cristal de gelo de 21,84 graus.

Esses cristais de gelo também demonstram um efeito de prisma que separa a luz branca do sol ou é refletida pela lua em várias cores individuais, assim como o efeito atmosférico que cria um arco-íris.

O raio de um halo da lua é aproximadamente o comprimento de uma mão estendida no comprimento do braço. Crédito da imagem: ClickAndPray Photography via Getty Images

Isso acontece porque diferentes comprimentos de onda de luz, portanto cores diferentes, experimentam um grau diferente de refração quando passam por um prisma.

Isso significa que os halos lunares podem ser levemente coloridos com as cores do arco-íris, luz vermelha de onda longa por dentro e luz azul de onda curta por fora. As cores no halo lunar geralmente são muito fracas para serem vistas a olho nu e podem ser muito mais visíveis ao redor do sol por causa de como ele é muito mais brilhante que a lua.

As propriedades ópticas dos cristais de gelo também significam que eles não direcionam a luz de volta para o centro de um halo. Isso significa que o céu dentro de um halo de 22 graus pode parecer mais escuro do que o céu circundante, fazendo com que pareça um "buraco no céu".

OS HALOS LUNARES TÊM COMPANHIA?

Os halos lunares são frequentemente acompanhados por anéis menores e mais coloridos que são causados pela refração e reflexão da luz pelas moléculas de água na atmosfera chamadas coroas. Os halos lunares não estão conectados às coronas, que têm cerca de metade da largura dos halos com um raio de cerca de 10 graus, pois esses efeitos ópticos são causados por gotículas de água em vez de cristais de gelo.

Além disso, a refração dos cristais de gelo também pode criar halos duplos. Em raras ocasiões, esses halos duplos possuem raios irradiando para fora de suas bordas externas. 

Não apenas os halos lunares estão intimamente relacionados aos halos solares, mas esse efeito refrativo gelado também pode criar anéis opostos a esses corpos astronômicos, ou pilares de luz, e até mesmo "cães do sol" - manchas concentradas de luz solar vistas 22 graus à esquerda ou à direita do sol que pode aparecer em pares.

Os halos lunares estão intimamente relacionados aos "cães do sol", um fenômeno solar em que pilares de luz aparecem em ambos os lados do sol. Crédito da imagem: karinegenest via Getty Images

Halos com raio de 22 graus também podem ser acompanhados por halos de raio de 46 graus, que também podem ocorrer independentemente. Maiores e muito mais fracos que os halos de 22 graus, os halos de 46 graus se formam quando a luz do sol entra no cristal de gelo hexagonal orientado aleatoriamente em sua face e sai por sua base.

Isso faz com que a luz seja dispersada em um ângulo mais amplo, um ângulo maior que o ângulo de desvio mínimo, criando um halo com uma borda externa mais embaçada e difusa. 

Em seu site científico, a NASA documenta uma rara incidência de um halo lunar quádruplo. Os quatro halos ao redor da lua foram avistados em uma noite de inverno acima de Madri, na Espanha, em 2012. Cristais hexagonais de gelo caindo criaram um halo de 22 graus, enquanto cristais de gelo em coluna criaram um halo circunscrito mais raro. Cristais de gelo mais distantes criaram um terceiro arco em forma de arco-íris a 46° da lua. Finalmente, parte de um quarto halo circular inteiro de 46 graus também foi visível, completando o halo lunar quádruplo que a NASA descreveu como “extremamente raro, especialmente para a lua”.

Halo lunar fotografado sobre os Alpes Lyngen, na Noruega. Crédito da imagem: Posnov via Getty Images

O Farmers' Almanac descreve os halos lunares como sendo bastante comuns, o que significa que há uma boa chance de detectar um, desde que você esteja disposto a enfrentar o frio e possivelmente o clima úmido. Isso porque, embora os halos lunares possam ocorrer em qualquer época do ano, eles são mais comuns no inverno. Um halo lunar pode ser visto a olho nu. 

Como as nuvens cirros são os suspeitos habituais por trás dos halos lunares, é mais provável que essa ilusão de ótica seja visível quando uma lua cheia brilhante ou quase cheia é velada por finas nuvens cirros. Isso significa que, ao contrário da caça de outros eventos e objetos astronômicos, as condições nubladas podem realmente ser um bônus quando se trata de detectar halos lunares. 

As nuvens cirros são transparentes e cobrem amplas áreas do céu, até milhares de quilômetros, produzindo uma série de outros efeitos de halo como anéis brancos ou coloridos, manchas ou arcos de luz, além de halos solares e lunares. 

Essas nuvens podem ser tão finas e finamente dispersas que, às vezes, os halos lunares e solares são a única maneira de saber se estão realmente presentes no céu. 

MITOS E SIGNIFICADO CULTURAL DOS HALOS LUNARES

De acordo com o Farmers' Almanac, no folclore, a observação de um halo lunar tem sido associada ao clima instável que se aproxima, especialmente durante o inverno.

Isso é algo que muitas vezes se provou verdadeiro graças aos fenômenos por trás desses halos. Isso ocorre porque as nuvens cirros às vezes indicam a aproximação de uma frente quente que, por sua vez, está associada a um sistema de baixa pressão, uma tempestade que pode trazer consigo uma queda brusca de temperatura, chuva forte, granizo e até trovões e relâmpagos.

Como as nuvens cirrus frequentemente sinalizam chuva caindo nas próximas 24 horas, as ilusões de ótica atmosférica que elas causam tornaram-se incorporadas no "conhecimento do tempo", tornando-se um método inicial de prever empiricamente o clima antes do desenvolvimento da meteorologia. 

Um exemplo notável e poético desse folclore é um provérbio listado no livro Dictionary of Proverbs, de George Latimer Apperson.

"Se a lua mostra um escudo de prata,

Não tenha medo de colher seu campo;

Mas se ela se erguer rodeada por uma auréola,

Em breve pisaremos em terreno inundado."

Este sistema não é particularmente confiável ao prever o mau tempo, pois as nuvens cirrus nem sempre são um sinal de uma frente quente que se aproxima. 

Outra ideia folclórica em torno dos halos lunares que também vale a pena ser cético é que, contando as estrelas cercadas pelo halo, uma pessoa poderia dizer quantos dias faltam para o mau tempo chegar. 

Mais estrelas significavam mais tempo até a chuva começar, e menos estrelas significavam que o mau tempo não estava longe de descer. 

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LEITURA ADICIONAL

Os cristais de gelo não são os únicos objetos que podem desviar a luz e criar ilusões de ótica impressionantes. Corpos astronômicos muito mais distantes do que a lua, como galáxias distantes, podem ser borrados, esticados, ampliados e até mesmo aparecer em vários pontos no céu quando objetos de enorme massa distorcem o próprio tecido do espaço-tempo entre eles e a Terra. A Agência Espacial Europeia (ESA) explica o fenômeno das lentes gravitacionais. 

BIBLIOGRAFIA

• Anel ao redor da lua? Aqui está o que isso significa, Farmers' Alamac, [Acesso em 19/11/22], [https://www.farmersalmanac.com/ring-around-the-moon-9657]
• 22° Halo ao redor da lua, Atmospheric Optics, [Acesso em 19/11/22], [https://atoptics.co.uk/halo/circmoon.htm]
• Moon Halo, Hyperphysics, [Acesso em 19/11/22], [http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/atmos/moonhalo.html]
• Quadruple Lunar Halo Over Winter Road, NASA Science, [Acesso em 19/11/22], [https://science.nasa.gov/quadruple-lunar-halo-over-winter-road]
• "Disco com um buraco" no céu, Atmospheric Optics, [Acesso em 19/11/22], [https://atoptics.co.uk/halo/circ2.htm]
• Apperson. GL, Dicionário de Provérbios, Wordsworth Editions Limited, [2006], ISBN 1 84022 311 1

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Referência:

LEA, Robert. What is a moon halo? Space, Nova York, 27, nov. 2022. References. Disponível em: <https://www.space.com/moon-halo>. Acesso em: 05, dez. 2022.

Marcello Franciolle F T I P E
Founder - Gaia Ciência

Marcello é fundador da Gaia Ciência, que é um periódico científico que foi pensado para ser uma ferramenta para entender o universo e o mundo em que vivemos, com temas candentes e fascinantes sobre o Universo e Ciências da Terra para inspirar e encantar as pessoas. Ele é graduando em Administração pelo Centro Universitário N. Sra. do Patrocínio (CEUNSP) – frequentou a Universidade de Sorocaba (UNISO); graduação em Análise de Sistemas e onde participou do Encontro de Pesquisadores e Iniciação Científica (EPIC). Suas paixões são literatura, filosofia, poesia e claro ciência.