
幻日、幻日、または擬似太陽は、大気科学では幻日(複数形は幻日)[ 1 ]とも呼ばれ、太陽の片側または両側に明るい点が現れる大気光学現象です。2 つの幻日は、地平線に平行な22° のハロ内に太陽の両側に現れることがよくあります。
幻日は、大気中の氷晶による太陽光の屈折によって生じる暈の一種です。幻日は通常、太陽の左右約22度の位置に、太陽と同じ高度で、かすかに色づいた一対の光の斑点として現れます。世界中のどこでも、どの季節でも見ることができますが、必ずしも明瞭で明るいとは限りません。幻日は、太陽が地平線近くにあるときに最もよく見え、最も目立ちます。



幻日は、水平方向に配向した板状の六角形の氷の結晶による光の屈折と散乱によって引き起こされることが多い。これらの結晶は、高度が高く冷たい巻雲や巻層雲の中に浮遊しているか、低高度の凍った湿った空気中にダイヤモンドダストとして漂っている。 [2] [ 3 ]これらの結晶はプリズム として働き、通過する光線を最小22°の角度で曲げる。結晶が大きな六角形の面をほぼ水平にしてゆっくりと下降すると、太陽光は水平方向に屈折し、太陽の左右に幻日が見える。大きな板状の結晶ほど揺れが大きく、そのため幻日も高くなる。[ 4 ]
幻日は太陽に最も近い側が赤色で、外側に行くにつれてオレンジ色から青色へと変化します。色はかなり重なり合っていて、くすんでおり、純粋でも鮮やかでもありません。[ 5 ]幻日の色は最終的に幻日環の白色に溶け込みます(幻日環が見える場合)。[ 6 ]
幻日の原因となる板状の氷の結晶は、色鮮やかな天頂環の原因でもあるため、これら 2 種類のハロは同時に発生する傾向があります。[ 7 ]後者はほぼ真上にあるため、観測者に見逃されることがよくあります。幻日と一緒によく見られるもう 1 つのハロの種類は22° ハロで、これは幻日とほぼ同じ角度距離で太陽からリングを形成し、それらを相互に結び付けているように見えます。太陽が高く昇るにつれて、板状の結晶を通過する光線は水平面からますます傾き、その偏角が大きくなり、幻日は同じ高度のままで 22° ハロから遠ざかります。[ 8 ]
他の惑星や衛星で見られる幻日の形状を予測することは可能です。火星には、水氷とCO2氷の両方で形成された幻日があるかもしれません。木星、土星、天王星、海王星などの巨大惑星では、他の結晶がアンモニア、メタン、その他の物質の雲を形成し、 4つ以上の幻日を持つハローを生成することがあります。[ 9 ]
関連する現象として、クラウンフラッシュは「跳躍する幻日」とも呼ばれています。
一般の人々の間でよくある誤解として、氷晶暈の一種を「幻日」(特に最も一般的な種類の一つである22°暈)と呼ぶことが挙げられます。しかし、幻日は数ある暈の種類の一つに過ぎません。この大気現象全般を指す場合は、「(氷晶)暈」という用語の方がより適切です。
幻日(サン・ドッグ)の正確な語源は依然として謎に包まれている。オックスフォード英語辞典では「起源不明」とされている。[ 10 ]
アブラム・パーマーの1882年の著書『民間語源学:誤った派生や誤った類推によって形や意味が歪められた言葉の辞典』では、幻日が次のように定義されている。
霧を通して見たときに、時折真の太陽に付き添ったり、付きまとったりする偽の太陽の現象(幻日)。ノーフォークでは、幻日は太陽の近くの明るい点であり、水犬は淡い水っぽい雲である。ここでのdog は、間違いなく「小雨のしずく」のように、 dag、dew、または mistと同じ単語である(Philolog. Soc. Trans. 1855、p. 80)。アイスランド語のdogg、デンマーク語とスウェーデン語のdug = 英語の「dew 」を参照。[ 11 ]
他の資料によると、英語の動詞としてのDog は「狩る、追跡する、または追う」という意味があり、[ 12 ]そのためDog the true [sun]は1510 年代から「真の [sun] を追跡する」という意味で使われてきた。 [ 13 ]
あるいは、ヨナス・ペルソンは、北欧神話やスカンジナビア諸語の古名(デンマーク語:solhunde(太陽犬)、ノルウェー語:solhund(太陽犬)、スウェーデン語:solvarg (太陽狼))から、太陽と月を狩る2匹の狼の星座(1匹は太陽の後ろ、もう1匹は太陽の前の)がこの用語の起源である可能性を示唆した。[ 14 ]
パルヘリオン(複数形parhelia ) は、古代ギリシャ語: παρήλιον ( parēlion、「太陽のそば」; παρά ( para、「そば」) とἥλιος ( helios、「太陽」) に由来します。[ 15 ]
イギリスのコーンウォール地方のアングロ・コーンウォール方言では、幻日はウェザー・ドッグ(「地平線に現れる虹の短い部分で、悪天候の前兆」と説明される)として知られています。また、空のラガスとも呼ばれ、これはコーンウォール語で幻日を表すラガス・アウェル(「天気の目」を意味する)(ラガスは「目」、アウェルは「天気/風」)に由来します。これはさらに、太陽や月の周りの光輪を表すアングロ・コーンウォール語のコックズ・アイ(これも悪天候の前兆)と関連しています。 [ 16 ]

アリストテレス(『気象学』第3巻第2章、372a14)は、「2つの偽太陽が太陽とともに昇り、日没まで一日中太陽に追随した」と述べている。彼は、「偽太陽」は常に横にあり、上や下にはなく、最もよく見られるのは日の出か日没時で、日中に見られることはまれだと述べている。[ 17 ]
詩人アラトス(『現象』 880~891行)は、天気の兆候のカタログの一部として幻日について言及しており、彼によれば、幻日は雨、風、または接近する嵐を示す可能性がある。[ 18 ]
アルテミドロスは『夢解釈論』( Oneirocritica )の中で、偽の太陽を天上の神々のリストに含めている。[ 19 ]
キケロの『 国家論』(紀元前54~51年)の一節は、幻日やそれに類する現象に言及した多くのローマの著述家の一人である。
…元老院で言及された幻日、あるいは二重太陽の性質とは一体何だろうか。この異様な現象を目撃したと主張する者は少なくなく、また信用に値しない者もいないので、疑うよりも調査する理由の方が大きい。[ 20 ]
セネカは『自然問題集』の第1巻で幻日についてさりげなく言及している。[ 21 ]
大プリニウスは、著書『博物誌』第2巻第31章で幻日に関する記述に言及している。
…多くの太陽が同時に見られたことがある。実際の太陽の上でも下でもなく、斜めの方向で、地球の近くでも反対方向でもなく、夜間でもなく、東か西のどちらかで見られた。…同時に3つ以上の太陽が見られたという記録は伝わっていない。[ 22 ]
2世紀のローマの著述家であり哲学者であるアプレイウスは、その著書『弁明』の中で、「虹のプリズムのような色彩の原因、あるいは天に現れる太陽の二つの対立する像の原因、その他様々な現象については、シラクサのアルキメデスが記念碑的な書物の中で論じている」と述べている。[ 23 ]
12世紀初頭にエルサレムで執筆活動を行ったシャルトルのフルシェールは、著書『ヒストリア・ヒエロソリミタナ』(1127年)の中で、1106年2月23日に
…午前9時から正午まで、太陽の左右に、まるで別の太陽のような二つのものが見えました。それらは大きな太陽のようには輝いておらず、見た目も明るさも小さく、ほどよく赤みを帯びていました。それらの円の上には、まるで都市のように広がり、非常に明るく輝く光輪が現れました。この円の内側には、虹に似た半円が現れ、四色の明確な色彩を持ち、上部は前述の二つの太陽に向かって湾曲し、太陽を抱きしめるようにそれらに触れていました。[ 24 ]
[1551] また、サセックスでは、1 回の夜に 3 つの太陽が輝くのが見られ、牛はどの太陽が燃えるべきか迷わなかった。
1461年にイングランドのヘレフォードシャーで起こったモーティマーズ・クロスの戦いの前兆は、3つの「太陽」を伴う光輪の出現だったとされている。ヨーク派の指揮官、後のイングランド王エドワード4世は、当初は恐れていた兵士たちに、それはヨーク公の3人の息子を表しているのだと説得し、エドワードの軍隊は決定的な勝利を収めた。この出来事は、ウィリアム・シェイクスピアの『ヘンリー六世 第三部』[ 25 ]や、シャロン・ケイ・ペンマンの『輝く太陽』で劇化された。
幻日に関するもう一つの初期の明確な記述は、ヤコブ・フッターによるもので、彼は著書『兄弟愛:迫害時代の書簡』の中で次のように記している。
愛する子供たちよ、兄弟のクンツとミヒャエルが旅立った翌日の金曜日に、私たちは空に3つの太陽と2つの虹を長い間、約1時間ほど見たことを伝えたい。それらは互いに背を向け、真ん中でほとんど触れ合い、両端は互いに反対方向を向いていた。そして、これは私、ヤコブが自分の目で見たものであり、多くの兄弟姉妹も私と一緒に見た。しばらくすると、2つの太陽と虹は消え、1つの太陽だけが残った。他の2つの太陽は1つほど明るくはなかったが、はっきりと見えた。これは小さな奇跡ではなかったと思う… [ 26 ]
この観測は、おそらく1533年10月31日にモラヴィアのアウシュピッツ(フストペチェ)で行われた。原文はドイツ語で書かれており、元々は1533年11月にモラヴィアのアウシュピッツから南チロルのアディジェ渓谷に送られた手紙からのものである。手紙に言及されているクンツ・マウラーとミシェル・シュスターは、シモンとユダの祝日(10月28日)の後の木曜日にフッターを出発した。その次の木曜日は10月30日だった。[ 27 ]「互いに背を向け、ほとんど触れ合っている2つの虹」には、おそらく2つのハロ現象、すなわち、幻日と同時に発生しやすい周天弧と部分的な46°ハロまたは上側弧が関係していたと考えられる。[ 28 ]
ストックホルム市の最古のカラー描写として最もよく知られ、よく引用される『ヴェーデルソルスタヴラン』(スウェーデン語、「幻日絵画」、文字通り「天気太陽絵画」)は、幻日を含む光輪の描写として知られている最古の作品の一つでもある。1535年4月20日の朝の2時間、市の上空は白い円と弧で埋め尽くされ、太陽の周りには追加の太陽(つまり幻日)が現れた。この現象はすぐに、1520年代にプロテスタントを導入し、デンマーク王と同盟を結んだ敵に対して強硬な手段をとったグスタフ・ヴァーサ王(1496年~1560年)に対する神の復讐の前兆であるという噂につながった。
憶測を鎮めようと、ルター派の学者で宰相のオラウス・ペトリ(1493年 - 1552年)は 、この出来事を記録した絵画の制作を命じた。しかし、国王はこの絵画を、陰謀と解釈した。もちろん、本物の太陽は国王自身であり、国王は、オラウス・ペトリと聖職者で学者のラウレンティウス・アンドレアエ(1470年 - 1552年)という2人の偽の太陽に脅かされていると考えたのだ。こうして2人は反逆罪で告発されたが、最終的には死刑を免れた。オリジナルの絵画は失われているが、1630年代に制作された複製が現存しており、ストックホルム中心部のストーク教会で見ることができる。
1629年、ピエール・ガッサンディは、高高度の氷や雪の結晶による太陽光の反射という観点から、幻日現象を観察し、正しく説明した。[ 29 ] 1629年と1630年にローマで発生した一連の複雑な幻日現象は、クリストフ・シャイナーが著書『幻日』の中で記述しており、これはこの主題に関する初期の著作の一つである。この現象は大きな影響を与え、ルネ・デカルトは形而上学の研究を中断し、 『世界』と呼ばれる自然哲学の著作を著すに至った。[ 30 ]
1661年2月20日、グダニスクの人々は複雑な光輪現象を目撃した。この現象はゲオルク・フェーラウがパンフレット『七重の太陽の奇跡』で記述し、翌年にはヨハネス・ヘヴェリウスが著書『グダニスクの太陽における水星』で再び記述している。
1790年6月18日、ヨハン・トビアス・ロヴィッツはロシアのサンクトペテルブルクで、ロヴィッツ弧を含む複雑な光輪と幻日現象を観測した。
1843年のイギリス領ニューファンドランドの冬は「三つの太陽の冬」と呼ばれ、気温が氷点下3~10度の日が15日間続く異常な寒さだった。[ 31 ]
「私たちは時折、身を切るような吹雪の中を行進し、一日のどの時間帯にも、太陽は平原の言葉で「幻日」と呼ばれるライバルたちと共に、柔らかな灰色の霧の後ろに不機嫌そうに隠れているのが見られた。幻日の輝きは、旅人に常に恐れられる「吹雪」の接近を警告していた。」[ 32 ]
2020年2月14日、内モンゴルの人々は「五重太陽奇跡」と呼ばれる別の複雑な光輪現象を目撃した。これは、5つの太陽の光輪が光線で互いにつながり、それらが円を形成した現象である。[ 33 ]