Les cristaux de glace présents dans l'atmosphère agissent comme des prismes, réfractant la lumière de la lune et formant ainsi des halos lumineux autour de celle-ci.
Pour qu'un halo lunaire se forme, il faut avant tout des petits cristaux de glace en suspension dans l'atmosphère. Ces cristaux apparaissent là-haut, à plus ou moins 5 à 10 km d'altitude, quand l'air devient suffisamment froid et humide. Souvent présents dans des nuages fins comme les fameux cirrostratus ou cirrus, ces cristaux naissent typiquement à partir de vapeur d'eau qui se solidifie, sans passer par l'état liquide. Et la forme de ces petits cristaux est super importante : la plupart du temps, ce sont des petits cristaux hexagonaux en forme de colonnes ou de plaquettes à six faces. Oui, comme des mini-joyaux symétriques. Ces formes bien spécifiques jouent un rôle déterminant pour la suite, parce que c'est grâce à leurs structures géométriques très régulières que la lumière sera déviée et donnera naissance aux halos lunaires.
La lumière de la Lune est une lumière réfléchie du Soleil, donc elle n'est jamais très puissante. Mais quand cette luminosité un peu douce rencontre les petits cristaux de glace en altitude, quelque chose de beau se produit. Ces cristaux sont souvent en forme d'hexagone, comme de minuscules morceaux de crayon parfaitement taillés, flottant dans les nuages fins et froids (les fameux nuages cirrus). Lorsqu’un rayon lumineux traverse ces cristaux, il est dévié : c’est ce qu’on appelle la réfraction. D'autres fois, la lumière rebondit simplement à la surface du cristal, et là, c'est la réflexion. Avec toutes ces petites déviations et reflets combinés, la lumière perd son chemin original et se disperse, créant un anneau lumineux distinct tout autour de notre lune. Voilà comment un simple rayon lunaire et de minuscules cristaux glacés fabriquent spontanément ce halo poétique qui attire notre regard.
Quand la lumière traverse les cristaux de glace, elle change de vitesse et dévie légèrement : c'est ça la réfraction. Elle pénètre d'abord dans une face du cristal, puis ressort par une autre, un peu à la façon d'un rayon traversant un minuscule prisme glacé. Chaque couleur qui compose la lumière "plie" alors à un angle légèrement différent — c'est ce qu'on appelle la dispersion lumineuse. Résultat, les couleurs se séparent un peu, un halo subtil se dessine avec parfois des teintes irisées, distinctes ou légèrement floues selon les conditions. Cette interaction entre lumière et cristaux est précisément responsable de la formation lumineuse et colorée des halos lunaires.
Pour voir un halo lunaire, il faut d'abord que l'atmosphère contienne des cristaux de glace, souvent dans des nuages élevés appelés cirrostratus. Ces cristaux se forment surtout à haute altitude, où il fait bien froid (en général sous les -20°C à -30°C). En clair, plus les nuages sont hauts et fins, meilleures sont tes chances de voir ce phénomène. Si l'air est trop humide, les cristaux risquent de s'agglutiner en gros flocons, et adieu le halo. Mais quand ils restent petits et bien séparés, là c'est parfait. Un ciel relativement clair autour de la lune aide pas mal aussi, parce que les halos ressortent beaucoup mieux sans trop de nuages bas ou de brouillard qui viennent gâcher la vue.
Le type de halo lunaire le plus courant, c'est le fameux halo de 22 degrés. Il ressemble à un anneau lumineux blanchâtre situé à 22 degrés autour de la Lune, plutôt net et vif. Autre phénomène observé régulièrement : les chiens de lune, points lumineux situés horizontalement à gauche et à droite de la Lune, à la même hauteur. Plus rarement visibles, les halos de 46 degrés forment un plus grand cercle, mais tellement diffus et pâle qu'ils passent généralement inaperçus. Autre curiosité : la colonne lumineuse lunaire, sorte de pilier vertical s'étirant au-dessus et en-dessous de la Lune. Tous ces halos apparaissent en fonction de l'orientation des cristaux de glace dans l'air froid et de la façon dont ils réfractent la lumière lunaire.
Un halo lunaire typique présente généralement un rayon angulaire d'environ 22 degrés autour de la lune. Ce chiffre précis est dû à la réfraction lumineuse spécifique occasionnée par les cristaux hexagonaux de glace.
Le phénomène des halos n'est pas exclusif à la lune. Le soleil peut également produire des halos lumineux aux mêmes caractéristiques, visibles lorsque les conditions de formation des cristaux de glace atmosphériques sont réunies.
Chaque cristal de glace agit comme un minuscule prisme. C'est la forme hexagonale caractéristique des cristaux qui explique pourquoi les halos ont généralement un diamètre fixe et spectaculaire lorsqu'ils apparaissent.
Le halo peut parfois être accompagné de phénomènes optiques secondaires, tels que les arcs tangentiels ou les 'faux soleils' (appelés aussi parhélies), phénomène similaire observable autour du Soleil en journée.
Un halo lunaire est provoqué par les cristaux de glace en altitude qui réfractent la lumière, tandis qu'une couronne lunaire est due à la diffraction de la lumière par de fines gouttelettes d'eau présentes dans des nuages plus bas. Les couronnes sont généralement plus petites, plus colorées, et plus proches de la lune que les halos.
Les halos apparaissent sous forme circulaire parce que les cristaux de glace ont une orientation aléatoire et refractent la lumière lunaire avec un angle constant autour de la lune, générant ainsi un cercle lumineux régulier à environ 22 degrés de rayon.
Oui, même si les halos lunaires semblent souvent blanchâtres en raison de la faible intensité lumineuse, il est possible de distinguer des couleurs pâles telles que du rouge à l'intérieur du cercle et des nuances bleutées à l'extérieur dues au phénomène de dispersion chromatique.
Oui, théoriquement les halos lunaires peuvent apparaître à toute saison dès que des nuages élevés contenant des cristaux de glace hexagonaux sont présents dans l'atmosphère. Cependant, en hiver et en automne, ces conditions sont plus courantes, facilitant ainsi leur observation.
Oui, un halo lunaire apparaît souvent lorsque les cristaux de glace présents dans les nuages élevés annoncent l'arrivée prochaine d'une perturbation atmosphérique, comme une tempête ou une dégradation des conditions météorologiques.
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Question 1/6
Quelle est la forme géométrique commune des cristaux de glace qui peuvent former des halos lumineux ?
