Фата-моргана: что это за редкий мираж и как возникает в природе

С древних времён люди наблюдали на горизонте невозможное: плавающие замки, перевёрнутые корабли, города-призраки. Это казалось магией или проделками богов. Сегодня мы знаем, что это чистая физика, игра света в воздушных слоях. Но от этого явления не становится менее волшебным.

Почему наш мозг верит миражам

Мираж — это не галлюцинация. Это самый настоящий, хоть и искажённый, свет, который достигает ваших глаз. Причина — в коварном поведении лучей в неоднородной атмосфере. А вот интерпретирует эту оптическую правду уже наш консервативный мозг, который привык, что свет распространяется по прямой. Столкнувшись с аномалией, он выдаёт самое логичное, с его точки зрения, объяснение: вода на дороге, а не кусок неба у ваших ног. Интересно, а что бы подумал человек, никогда не видевший лужу?

• Свет — не всегда прямолинейный путешественник. В неоднородной среде он идёт по пути наименьшего времени (принцип Ферма), изгибаясь и создавая иллюзии.
• Атмосфера — гигантская линза. Она постоянно искривляет лучи, но обычно мы этого не замечаем. При резких перепадах температуры её преломляющая сила становится драматической.
• Мозг — упрямый картограф. Он строит картинку, исходя из старых правил, и «рисует» нам то, чего на самом деле в том месте нет.

Оазисы на асфальте: нижние миражи

Знакомая всем «лужа» на трассе или колышущийся оазис в пустыне — это нижний мираж. Он возникает, когда у самой земли — слой раскалённого, разреженного воздуха, а над ним — воздух поплотнее и похолоднее. Лучи от неба, попадая в эту «ловушку», изгибаются вверх, к наблюдателю. Глаз проецирует их по прямой — и вот вы уже видите голубое небо под ногами. Мозг кричит: «Вода!». На самом деле вы смотрите на кусочек небесной синевы, прижатый к земле.

Корабли в небе: верхние миражи

А вот обратная ситуация рождает куда более фантастические картины. Представьте: холодный воздух внизу (над ледяным полем или водой), а над ним — тёплый слой. Лучи в таких условиях изгибаются вниз. Это позволяет видеть объекты, которые давно скрылись за горизонтом! Так возникают легенды о «Летучем Голландце» — корабле, парящем в облаках, или о сказочных городах на краю света. Это не призраки, а реальные суда и берега, чей свет проделал немыслимый путь по воздушному тоннелю.

Королева миражей: что такое Фата-моргана

А теперь представьте, что нижний и верхний мираж случаются одновременно, наслаиваясь друг на друга. Получается фата-моргана — сложнейший оптический феномен, искажающий объекты до неузнаваемости и показывающий то, что скрыто далеко за линией горизонта. Возникающие образы могут дрожать, множиться, напоминая сюрреалистичную голограмму.

Своё имя явление получило в честь феи Морганы (Морган ле Фэй), сводной сестры короля Артура. Легенды наделяли её способностью менять облик и создавать иллюзии. Моряки, большие любители суеверий, верили, что именно она насылает на горизонте ложные берега и замки, чтобы заманить корабли на мель. Поэтично, не правда ли?

Один из самых известных случаев — «Замерзший город» на Аляске в 1889 году. Жители несколько дней наблюдали на горизонте ясные очертания большого города со шпилями. Газеты тут же окрестили его «Замерзшим Сиэтлом». Скорее всего, это была фата-моргана, проецировавшая искажённые изображения далёких горных хребтов или, что ещё удивительнее, отголоски реального города за сотни километров.

Как рождается это чудо

Механизм фата-морганы похож на приготовление воздушного слоёного пирога. В нижних слоях атмосферы возникают несколько чётких границ между воздушными пластами разной температуры и плотности. Свет, проходя через них, многократно преломляется. А мельчайшие капельки влаги в воздухе работают как линзы, дополнительно искажая и отражая изображение, порой переворачивая его с ног на голову.

Для рождения фата-морганы нужна особенно сильная температурная инверсия, когда кривизна световых лучей в воздушном слое становится больше, чем кривизна самой Земли. Представьте это!

Чаще всего этот феномен красуется в полярных регионах над ледяными равнинами. Но иногда, в особо жаркие дни, его можно застать и над пустыней, и над спокойной гладью океана или большого озера. Так что если вам повезёт оказаться в нужном месте в нужное время — смотрите на горизонт внимательнее. Возможно, вам удастся поймать взгляд самой феи Морганы.