Por que alguns arco-íris aparecem duplicados e criam uma cena tão rara

Entre os muitos fenômenos naturais que chamam a atenção, o arco-íris duplo está entre os que mais despertam curiosidade. Em dias de chuva fraca com sol, não é raro observar um segundo arco mais apagado acima do principal, cuja explicação envolve luz, água e detalhes simples de física, ligados à refração, reflexão e ao ponto de vista do observador.

Por que o arco-íris aparece no céu

O fenômeno do arco-íris comum, chamado de arco-íris primário, começa quando a luz do Sol entra na gota de água e sofre refração, mudando de direção ao passar do ar para a água. Em seguida, essa luz é refletida na parte interna da gota e depois sai novamente, sofrendo nova refração e se separando em cores do vermelho ao violeta.

Esse processo ocorre em milhões de gotas de chuva ao mesmo tempo, e o observador vê apenas a luz que chega em torno de 42 graus em relação à direção oposta ao Sol. Por isso, o arco-íris sempre aparece no lado do céu oposto ao astro e muda de posição conforme o observador e a altura do Sol no horizonte.

Como ocorre a formação do arco-íris duplo

A formação do arco-íris duplo acontece quando parte da luz, em vez de sofrer apenas uma reflexão interna na gota de água, passa por duas reflexões internas. Com essa segunda reflexão, surge um novo feixe de luz que deixa a gota em outro ângulo, mais aberto, em torno de 50 a 53 graus, formando um segundo arco mais alto e mais suave.

Esse arco secundário é mais fraco e apresenta as cores invertidas em relação ao primário: no arco principal, o vermelho fica na borda superior e o violeta na inferior, enquanto no secundário o violeta aparece em cima e o vermelho embaixo. Essa inversão e a menor intensidade resultam do caminho mais longo da luz dentro da gota e da maior perda de energia a cada reflexão.

O que é a faixa de Alexandre entre os dois arcos

Outra característica frequentemente observada é a região entre os dois arcos parecer mais escura, efeito conhecido como faixa de Alexandre. Essa área se destaca porque, nesse intervalo de ângulos, há menos luz desviada em direção aos olhos do observador, criando um contraste com as zonas iluminadas pelos dois arcos.

Descrita desde a Antiguidade, a faixa de Alexandre evidencia como pequenas variações nos ângulos de refração e reflexão dentro das gotas determinam onde haverá mais ou menos luz visível. Assim, o espaço entre os arcos secundário e primário reforça a natureza geométrica e bem definida desse fenômeno óptico atmosférico.

No vídeo abaixo, o Prof. LeGeo mostra o fenômeno que faz surgir o arco-íris duplo:

@prof.legeo Já viu um arco-íris duplo? Sabe como ele é formado? Será que ele é raro? Confira estas curiosidades. #arcoiris #🌈 #céu #natureza #arcoirisduplo #🌈🌈 #FelizAnoNovo #sorte ♬ Somewhere Over The Rainbow/What A Wonderful World – Israel Kamakawiwo'ole

Quais condições favorecem o arco-íris duplo

Para que um arco-íris duplo seja visível, é necessário combinar fatores atmosféricos com o posicionamento do Sol e do observador. O fenômeno costuma aparecer no fim da tarde ou início da manhã, quando o Sol está mais baixo no horizonte e seus raios atingem melhor as cortinas de chuva em uma região específica do céu.

Algumas condições tornam o arco-íris duplo mais provável e mais nítido, ajudando a destacar tanto o arco primário quanto o secundário e aumentando o contraste no céu:

• Chuvas leves ou moderadas com gotas bem definidas;
• Sol relativamente baixo, entre 10° e 40° acima do horizonte;
• Céu parcialmente nublado, permitindo a entrada de luz direta;
• Observador de costas para o Sol, olhando em direção à chuva.

Como identificar melhor um arco-íris duplo

A visibilidade do arco secundário depende da intensidade da luz, do tamanho das gotas e do contraste com o fundo do céu. Ao notar um arco-íris forte, é comum que exista um segundo arco mais apagado logo acima, exigindo atenção à ordem das cores e à faixa mais escura entre eles.

Alguns cuidados simples facilitam a observação do fenômeno e ajudam a confirmar se se trata mesmo de um arco-íris duplo, sem forçar a visão nem olhar diretamente para o Sol.

1. Localizar o arco principal e, em seguida, procurar um segundo arco mais amplo acima dele.
2. Observar se as cores do arco superior estão em ordem inversa em relação ao inferior.
3. Notar se há uma faixa de céu ligeiramente mais escura entre os dois arcos.
4. Evitar olhar diretamente para o Sol para não prejudicar a visão.