Utilisateur:Reptilien.19831209BE1/draft/Mirage d'objets astronomiques
Les mirages d'objets astronomiques sont des phénomènes optiques similaires aux mirages mais qui se caractérisent par la distorsion des rayons lumineux émis ou réfléchis par des objets extérieurs à la Terre provoquant leur apparition de manière déformée. Pour pouvoir être observés à l'oeil nu les objets astronomiques doivent avoir une magnitude suffisamment faible, ainsi, les mirages les plus spectaculaires sont ceux produits par le Soleil, la Lune et, dans une moindre mesure, certaines comètes. Il existe plusieurs types de mirages mais les plus couramment observés se manifestent au levé et au couché du Soleil, dont les célèbres mirage en forme de vase étrusque et rayon vert cités par Jules Verne dans son roman le rayon vert.
Mirage supérieur[modifier | modifier le code]
Un mirage supérieur (ou mirage froid)
Mirage inférieur[modifier | modifier le code]
Les mirages inférieurs (ou mirages chauds) sont les plus communs, ils apparaissent lorsqu'à la surface de la terre ou de l'océan se produit une couche d'air chaud et de densité plus faible. On voit alors deux images, l'une au dessus étant à l'endroit, l'autre en dessous à l'envers, les deux étant décalés de la direction géométrique de l'objet réel. Alors que l'image à l'endroit se rapproche de l'horizon, l'image à l'envers s'en écarte.
Dans le cas d'un mirage inférieur solaire, il peut se produire plusieurs phénomènes durant cette phase, les plus connus étant le mirage en forme de vase étrusque (voir fig. 2) et le rayon vert, deux phénomènes décrits pour la première fois par Jules Verne dans son roman le rayon vert.
Au dessus de la ligne d'inversion le Soleil apparaît à l'endroit avec au sommet un fin bord vert et à la base un fin bord rouge, tous deux presque imperceptibles (1); À mesure que le Soleil se rapproche de la ligne d'inversion, il apparaît sous celle-ci une seconde image du Soleil inversée, le fin bord rouge est alors au sommet (2); La rencontre des deux images se fait au niveau de la ligne d'inversion et apparaît un rayon rouge (red flash en anglais), l'ensemble forme alors un mirage en forme de vase étrusque (3); Le Soleil continue son chemin et les deux images se chevauchent formant un mirage oméga (de la lettre grecque Ω), les bords rouges ont disparu (4); Les deux bords verts des deux images du Soleil arrivent au niveau de la ligne d'inversion et leur fusion provoquent un rayon vert (7).
Effet Novaya Zemlya[modifier | modifier le code]
L'effet Novaya Zemlya est un mirage froid (ou supérieur) particulier puisque deux couches d'air sont superposées : en bas, une couche d'air froid, sur une altitude suffisante, et au-dessus une couche d'air chaud servant de guide d'onde à la lumière. La couche d'inversion et la couche d'air chaud forment une thermocline qui, comme dans une fibre optique va guider les rayons lumineux et les empêcher de s’échapper dans l'atmosphère. Les rayons sont déjà affectés par l'effet de mirage et sont réfractés ; en atteignant la thermocline, la baisse soudaine de l'indice de réfraction de l'air fait que les rayons les plus inclinés sont renvoyés vers la Terre par réflexion totale. Les rayons lumineux sont alors guidés tant que la thermocline est présente, ceci impliquant des conditions météorologiques très favorables : temps calme, thermocline de plusieurs kilomètres, horizon dégagé. Le soleil apparaît alors même s'il est très en dessous de la ligne d'horizon, sous la forme d'une bande de lumière bifide[1],[2].
Les premiers témoignages de l'effet Novaya Zemlya remontent à 1597 lorsque l'expédition danoise de Willem Barents se retrouva piégée sur l'île de Nouvelle-Zemble, dans l'océan Arctique, alors qu'elle cherchait le passage du Nord-Est. L'équipage perdit le bateau en automne 1596 et fut obligé de rester sur l'île et d'y passer l'hiver. Le soleil se coucha pour la dernière fois le 6 novembre et il était prévu qu'il ne se lève pas avant le 8 février. Cependant le 24 janvier, l'équipage aperçu le soleil se lever à l'horizon[3]. En théorie, le soleil était à 5°26' sous l'horizon. Bien que ces constatations aient été controversées à l'époque (notamment par Robbert Robbertszoon), elles tombèrent en désuétude avant d'être successivement reprises par Jean-Etienne Baills puis S. W. Visser[4] qui démontrèrent leur véracité ainsi que l'explication physique du phénomène.
Faux mirage[modifier | modifier le code]
Un faux mirage (mock mirage en anglais, plus rarement abrégé M-Mir) est beaucoup plus complexe qu'un mirage inférieur. Alors qu'un mirage inférieur produit seulement deux images, un faux mirage produit de multiples images très rapprochées les unes des autres formant des couches successives, comme une pile de crêpes (voir fig. 4). Ces couches correspondent à des couches d'air froid prises au pièges entre des couches d'inversion de températures plus chaudes, lesquelles changent constamment et de manière imprévisible.[5],[6],[7]