Наиболее часто на небе можно наблюдать еще два солнца. Они располагаются по обе стороны солнца настоящего. Нередко на небе появляется светлый или радужный круг, который как бы опоясывает солнце. Может появиться и светящийся столб. Все это явления одного порядка. Яркое, хорошо заметное гало дают не всякие облака. Важно, чтобы облака были не очень плотными, солнце должно просвечиваться сквозь них. Одновременно в воздухе должно быть определенное количество ледяных кристалликов. Иногда гало появляется на безоблачном небе. Это происходит оттого, что в атмосфере достаточно ледяных кристалликов. Так обычно случается в зимние морозные и ясные дни.
А иногда на небе появляется светлый горизонтальный круг, который опоясывает небо параллельно горизонту. Ученые выяснили, что круг появляется в результате отражения солнечных лучей от боковых граней шестигранных кристалликов льда, которые плавают в воздухе в вертикальном положении. На эти кристаллики падают лучи солнца и отражаются от них, словно от зеркала. А потом попадают в глаза людям. «Зеркало» состоит из ледяных кристалликов, и оно как бы лежит в плоскости горизонта. Кроме того, люди видят отражение солнечного диска в той же плоскости. В результате можно увидеть два солнца.
Порой в воздухе появляется светящийся столб. Это происходит потому, что солнечный свет отражается от кристалликов в виде пластинок. Их нижние грани отражают свет солнца, которое уже скрылось за горизонтом. Вместо солнца люди видят светящуюся дорожку, которая уходит в небо от горизонта.
Не менее интересным феноменом являются миражи. О том, что такое мираж, известно всем. Но насколько причудливые видения порой предстают перед человеческим взором!
Нередко миражи называют «фата-моргана». Это название дано в честь героини бретонского эпоса Фаты Морганы, в переводе с итальянского — «феи Морганы». Она была сводной сестрой короля Артура. Ее отверг возлюбленный Ланцелот. В отчаянии Фата Моргана поселилась на дне моря, в хрустальном дворце, и с тех пор обманывает мореплавателей призрачными видениями.
Вот что рассказывает В. Мезенцев об одном из миражей: «В 1878 году, во время войны американцев с индейцами, из форта „Авраам Линкольн“ вышел отряд солдат. Через некоторое время оставшиеся в форте увидели его… марширующим по небу. Мнение было единым: отряд погиб, и люди видят души солдат. Через несколько дней этот отряд действительно был уничтожен индейцами. Случайное совпадение событий надолго запомнилось суеверным людям».
В старинной книге «Поденные записки о плавании на северный китовый промысел, содержащие исследования и обретения на восточном береге Гренландии» рассказывается о большом городе, который наблюдал летом 1820 года командир судна «Баффин». Город был полон замков и храмов, очень похожих на древние строения. Моряк подробно зарисовал это чудесное явление.
По свидетельству Непомнящего, в конце XIX века немецкий метеоролог Бедиге опубликовал интереснейшее сообщение: «В ночь на 27 марта 1898 года среди Тихого океана экипаж бременского судна „Матадор“ был немало напуган удивительной фата-морганой. В седьмую склянку ночи (иначе — за полчаса до полуночи) вахтенный заметил на подветренной стороне приблизительно в двух милях большое парусное судно, борющееся со штормом, хотя океан кругом был совершенно спокоен. Между тем неизвестное судно напрягало все свои силы в борьбе с разыгравшейся стихией… При ярком лунном свете тропиков, когда ночью почти так же светло, как днем, можно было видеть огромные волны, которые, перекатываясь через нос и пенясь, бежали вдоль палубы. Матросы „Матадора“ столпились на палубе с бледными лицами в боязливом ожидании какой-нибудь страшной развязки…» Совершенно неожиданно корабль-призрак очутился прямо перед «Матадором». Все были в ужасе, ожидали, что вот-вот произойдет столкновение. Некоторые члены экипажа пытались броситься за борт. Но призрачное судно вдруг резко поменяло курс. Оно теперь направлялось на юг.
И на «Матадоре» увидели, что яркий свет в двух иллюминаторах капитанской каюты внезапно погас, а через минуту исчезло и таинственное судно.
В одном из портовых городов Чили капитан «Матадора» Геркенс познакомился с рапортом капитана того датского судна, которое оказалось здесь за три недели до случившегося. Рапорт содержал информацию, что в ночь на 27 марта, около полуночи, во время сильного шторма в капитанской каюте взорвалась лампа, в результате чего старший штурман получил сильные ожоги. Экипаж «Матадора» видел призрачный корабль в тот же день, когда датское судно попало в шторм. Было установлено местонахождение двух судов. Примечательно, что расстояние между «Матадором» и датским судном во время появления видения было равно 1700 километров. Получилось, что экипаж «Матадора» увидел то, что было далеко от него.
Между тем, основываясь на законах оптики, можно объяснить это таинственное явление. Мираж является зеркальным отражением, но зеркалом становится не вода и не стекло, а воздух. Лучи света распространяются в воздухе не прямолинейно, потому что по плотности воздух является неоднородной средой. Световой луч преодолевает различные слои с разной плотностью. Так что когда световые лучи проходят через разные слои атмосферы, им приходится преодолевать разные по плотности среды. При этом лучи изменяют свой путь, то есть преломляются. Распространение светового луча в среде с постоянно изменяющимися показателями преломления в оптике называется рефракцией . Рефракция — это постоянный процесс в атмосфере. Но обычно люди не замечают его, потому что преломление световых лучей очень незначительное и образы предметов не слишком искажены. Однако иногда совпадают определенные условия и происходит полное внутреннее отражение света в атмосфере. Это нередко случается, когда воздух по вертикали заметно расслаивается. И от некоторых воздушных слоев свет начинает отражаться, словно от зеркала. Это и является разгадкой миражей.
В жару солнце очень сильно нагревает поверхность земли. Слой воздуха, прилегающий к земле, также очень сильно нагрет. Именно поэтому он становится менее плотным. Лучи света от слоя воздуха будут отражаться, словно от воды. И тогда появляется нижний, или «озерный», мираж. Такой мираж наиболее часто встречается в пустыне. Рассказы о подобных миражах можно назвать классическими. Страшная жара. Песок и камни раскалены. По пустыне идут люди, они очень устали, им хочется пить. И вдруг вдалеке они видят озеро, которое кажется таким привлекательным и прохладным. Люди стремятся к нему. Но озеро пропадает. На самом деле его не было. Просто в раскаленном воздухе, словно в зеркале, отразилось небо. А людям показалось, будто они видят прохладную воду. Широко известен такой случай. Однажды по пустыне шел французский военный отряд. Вдруг он увидел на горизонте несколько всадников. Одного солдата отправили в разведку. А отряд наблюдал, что на горизонте появился еще один всадник, невероятно огромного размера. Казалось, что великан движется по озеру. На самом деле фигуры всадников людям померещились. Они приняли за них стаю фламинго, которые находились неподалеку. Громадный всадник — это был их собственный разведчик. Так оказались искажены изображения.
Очень часто «зеркало» может возникнуть не только у земной поверхности, но и в верхних слоях атмосферы. Тогда люди видят реальные предметы, которые находятся на значительном расстоянии. В 40 километрах от Санкт-Петербурга, на берегу Финского залива, расположен город Ломоносов. Санкт-Петербург из Ломоносова виден очень плохо. Но иногда местные жители видят Северную столицу как на ладони. Изображение словно появляется в воздухе. И можно отчетливо увидеть отражение реки Невы, мостов, высоких зданий. Объясняется это следующим образом: нижние слои воздуха сильно охлаждаются от остывшей ночью земли. А верхние слои достаточно теплые. Поэтому наверху возникает отражающий слой, который становится атмосферным зеркалом. И в нем отражается то, что находится достаточно далеко.
Мезенцев рассказывает следующую историю. Сын мореплавателя XIX века Скоресби сопровождал отца во время полярной экспедиции. Они находились на разных судах. Во время шторма корабли потеряли друг друга. Но совершенно неожиданно сын увидел другой корабль. Он потом вспоминал: «Я так отчетливо видел в бинокль контуры и оснастку корабля, что не колеблясь признал его за корабль моего отца. Впоследствии, сравнивая наши лоции, мы убедились, что были на расстоянии пятидесяти пяти километров друг от друга». Разумеется, при обычных обстоятельствах увидеть корабль было невозможно. Но благодаря тому, что судно отразилось в атмосферном зеркале, сын смог увидеть корабль отца.