Le 4 janvier 2018, le soleil, la glace et l'air se sont rassemblés au-dessus de l'Antarctique pour créer un halo lumineux, une magnifique leçon de physique écrite dans le ciel.
Heureusement, le photojournaliste Christopher Michel était sur place et a capturé la vue d'un autre monde à la vue de tous, a rapporté Brian Kahn pour Earther . Bien que l'image semble presque falsifiée, elle est tout à fait réelle et cette conséquence spectaculaire de l'optique repose sur de nombreuses données scientifiques.
La clé de l'effet est la formation de cristaux de glace dans le ciel. S'il y a beaucoup d'humidité, les cristaux de glace continueront à croître jusqu'à ce qu'ils finissent par tomber sur la Terre sous forme de neige. Mais s’il est relativement sec, les minuscules cristaux resteront en suspension dans l’atmosphère, généralement suspendus dans des nuages cirrus vaporeux à des milliers de pieds de hauteur. Des cristaux de glace peuvent également se former plus bas, soit en se glissant dans le brouillard glacé, soit en glissant lentement vers la Terre sous forme de poussière de diamant.
Comme les gouttes de pluie diffusant la lumière pour créer un arc-en-ciel, les cristaux de glace peuvent scinder la lumière en arcs et halos. La taille, la forme et l'orientation des cristaux de glace affectent tous les types de halos qui se forment.
Dans l'image ci-dessus, un halo blanc brillant entoure le soleil, à 22 degrés de l'orbe rougeoyant. Nommé à juste titre un halo de 22 degrés, cet effet se produit lorsque la lumière traverse des cristaux de glace à prisme hexagonaux, qui ressemblent à de minuscules colonnes hexagonales. Lorsque la lumière se déplace parallèlement à la face du cristal, elle se plie à la sortie du prisme. Le résultat est un grand cercle de lumière entourant le soleil, son rayon est à peu près égal à la distance entre le petit doigt et le pouce d'une main évasée au bout d'un bras tendu.
Mais cette image a aussi un autre effet intéressant: les chiens soleil. Ces éclats de lumière apparaissent à gauche et à droite du halo lumineux et ressemblent à des échos miniatures du soleil. Ils sont assis à la même distance du soleil que le halo à 22 degrés, mais ils sont créés par la déviation de la lumière à travers des plaques hexagonales (plutôt que des colonnes) de glace. Ils peuvent apparaître avec des teintes de couleur et, malgré leur nom, peuvent également apparaître la nuit pour créer de faibles échos de la lune.
Un autre arc de lumière traverse le centre de l'image en croisant le soleil et les chiens soleil. La barre oblique rougeoyante, appelée cercle parhélique, n'apparaît souvent que par segments, mais peut parfois se présenter sous la forme d'un cercle complet dans le ciel. Les cercles parhéliques proviennent de la lumière se reflétant sur les faces presque verticales des cristaux de glace.
L'arc de 22 degrés semble également porter une autre trace brillante comme un chapeau. Cette brillance en forme d'aile est un arc tangent, créé lorsque la lumière traverse les côtés horizontaux d'un cristal. Au sommet de la tangente se trouve un autre halo connu sous le nom d'arc de Parry, un phénomène décrit pour la première fois lors de l'expédition de Sir William Edward Parry Arctic 1820 à la recherche du passage du Nord-Ouest. Ces phénomènes plus rares sont créés lorsque la lumière traverse les extrémités et les faces en pente de cristaux de glace presque horizontales. La glace agit comme un prisme, divisant la lumière en un arc-en-ciel.
Ensemble, les halos créent un merveilleux spectacle de lumière. C'est chouette à regarder, mais encore plus cool de comprendre comment cela se forme.
(Christopher Michel) 
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