Dubbele regenbogen zijn al een bijzonder fenomeen. Maar tweelingregenbogen zijn een nog zeldzamere verschijning. Nieuw onderzoek geeft een verklaring voor deze exotische verschijning van kleuren.
Regenbogen verschijnen als het zonlicht gebroken wordt in de kleine waterdruppels in de atmosfeer. Als zondligt zowel gereflecteerd als gefractioneerd wordt in de druppels, wordt de zonnestraal gescheiden in aparte componenten van basiskleuren. Toch is get meer complexe gedrag van regenbogen lang een mysterie gebleven. De meest voorkomende regenboog is een enkele boog. Een meer zeldzame regenboog is de dubbele regenboog, die bestaat uit twee aparte concentrische bogen. Er zijn zelfs drie- en viervoudige regenbogen gezien. Maar bijzonder zeldzaam is de tweeling regenboog. Dit zijn twee bogen met een enkele basis (met of zonder pot vol goud).
"Iedereen heeft wel eens een regenboog gezien, zelfs dubbele regenbogen. Het fenomeen blijft de wetenschap fascineren," zegt onderzoeker Wojciech Jarosz, een onderzoekswetenschapper bij Disney Research in Zürich. "Soms als de omstandigheden ideaal zijn, kunnen we extreem zeldzame tweeling regenbogen waarnemen. Tot nu toe wist niemand hoe dit fenomeen in elkaar steekt."
Toevallige ontdekking
Computermodellen hebben Jarosz en zijn collegae geholpen om een verklaring te vinden voor deze tweeling regenbogen. Echter de ontdekking gebeurde toevallig. "Tijdens ons onderzoek maar regenbogen voor grafische applicaties werden we verrast door het feit, dat er nog veel onbekend is bij het ontstaan van bijzondere regenbogen. We zijn verheugd, dat we enig inzicht kunnen geven in de wetenschappelijke puzzel.
Een interntationaal team van onderzoekers heeft virtuele regenbogen bestudeerd voor het gebruik in applicaties zoals animatiefilms en videogames. Hierbij werd gekeken naar de fysieke vorm van waterdruppels en hun interactie met licht. "Eerdere simulaties gingen ervan uit, dat regendruppels bolvormig zijn. Hiermee kan eenvoudig het ontstaan van enkele en dubbele regenbogen verklaard worden. Maar dit kan het ontstaan van een tweeling regenboog niet verklaren," zegt Jarosz. In feite vlakken regendruppels af als zij vallen. Dit komt door de luchtweerstand. Dit afvlakken is uitdrukkelijker aanwezig in grotere druppels. Soms eindigen de druppels met een vorm zoals een hamburger. Hiermee hebben ze de naam "burgeroids" verdiend. "Dit is natuurlijk geen wetenschappelijke term, maar het is makkelijk in gebruik," zegt onderzoeker Henrik Wann Jensen, computer graphics researcher bij de Universiteit van Californië in San Diego. De sleutel achter het ontstaan (succes) van de tweeling regenbogen is de combinatie van druppels van verschillende grootte. "Soms komen twee regenbuien samen, zegt Jarosz in een verklaring. "Als deze twee buien uit druppels bestaan met verschillende groottes, prodruceert iedere "set" van regendruppels een eigen lichtelijk vervormde regenboog. Deze twee regenbogen zijn dan zichtbaar als een tweeling regenboog. "We zijn de eerste, die een accurate simulatie van tweeling regenbogen kunnen tonen," zegt teamlid Iman Sadeghi, software engineer bij Google in Santa Monica.
Rainbow array
De software produceerde niet alleen tweeling regenbogen, zoals die op foto's te zien zijn, maar ook een vaste patroon van andere soorten regenbogen. "Dit gaat verder dan computer graphics," zegt Jensen in een verklaring. "We hebben nu een bijna compleet plaatje hoe regenbogen zich vormen." Hoewel deze simulaties klaarblijkelijk verklaren hoe tweeling regenbogen ontstaan, is het onderzoek niet wetenschappelijk gevalideerd. De wetenschappers hebben gisteren hun bevindingen gepresenteerd op de SIGGRAPH 2012 conferentie in Los Angeles.
© onweer-online
Bron: LiveScience