へースティングスアーク

　へースティングスアーク

別名

英名

氷晶　

配向

レア度

へースティングスの向日アーク

Hastings arc

Hastings’s anthelic arc

六角柱状氷晶

パリー配向

★★★★★★☆☆

数年に1回

光路の一例

1/1

概説

●へースティングスアークとは

　見た目はパリーアークに接し、天頂をぐるっと囲んで向日付近で結ばれる弧である。基本的に白色だが非常に良質な場合微かに分光する。出現しても非常に薄いことが多いため、疑わしい際は何枚も写真を撮りスタック処理して浮かび上がらせよう。

　へースティングスアークを、上部パリーアークに接する部分は上部へースティングスアーク、下部パリーアークに接する部分は下部へースティングスアークと分けることがある。更に、凸型パリーアークに対応する凸型へースティングスアーク、凹型パリーアークに対応する凹型へースティングスアークが存在するため、4種類あることになる。最も見られるのは上部凹型へースティングスアークである。

ウェゲナーアークと（凹型）へースティングスアークの違い

①ウェゲナーアークより光源から離れている。この特徴は光源に近い部分ほど、光源高度が低いほど顕著となる。

②ウェゲナーアークよりシャープな印象。

　へースティングスアークは起きているとき、氷晶は非常に揺れの少ない理想的なパリー配向となっていることが予想されるため、適切な環境であれば確実に明るい幻日環、タンジェントアーク、ラテラルアーク、パリーアーク、テープアーク、太陽アーク・映日アーク・他の向日アーク(ウェゲナー、トリッカー、グリーンラー、トランクル)・対日アークといった現象を伴うだろう。

●歴史

　まだヘースティングスアークの存在が知られておらず、ウェゲナーアークのみを「向日アーク」と考えられていた頃、「向日アーク」のメカニズムを1920年にC. S. Hastings[1]が、1925年にA. Wegener[2]がそれぞれ提案した。

　両者の説明の違いは配向のみであった。前者はパリー配向としたことから「向日アーク（ウェゲナーアーク）」の説明には失敗したものの、後に発見されるへースティングスアークのメカニズムを言い当てており、その名前の由来となった。後者は正しくカラム配向で説明したことから、見事ウェゲナーアークの名前の由来となった。

　ちなみにヘースティングスアークは1986年1月21日、W. Tapeによって初めて撮影され、60年越しでC. S. Hastingsは報われただろう。

●出現頻度

　とても稀にしか観測されず、自然光の場合数年に1回程しか出現しないとされている。［3］

　希少な理由として、へースティングスアークは氷晶に揺れが少しあるだけで容易に不鮮明になってしまうほどデリケートな現象であり、揺れの極めて少ないパリー氷晶が広範囲に存在しなくてはならないというシビアな条件が必要なことが挙げられる。また、へースティングスアークは薄いうえにほぼ白色であり、雲等の影響で白っぽくなった空では判別が困難で見落としてしまうことも一因だろう。更にウェゲナーアークと酷似しており混同される、もしくはウェゲナーアークにマスクされる点も大きい。

　ダイヤモンドダスト中では比較的頻繁に出現する。

●原理

　六角柱状氷晶がc軸を水平にし、2つの側面を水平にしながら鉛直軸を中心に回転しているとき、氷晶の側面と一つ飛ばした側面とで形成される60°プリズムに光が通り、その途中で底面に内部反射することで形成される。「底面での内部反射」を除けばパリーアークと同じ光路であることから、へースティングスアークは上下パリーアークと接することに納得がいくだろう。またウェゲナーアークとは配向が異なるだけで光路が全く同じであることから、両者が非常に似ているのにも頷ける。

●変形・出現光源高度

　光源が0°に近いときは幻日環とほぼ水平に走行し、向日点まで弧は伸びないが、光源高度が約30°で向日点をクロスするようになる。光源が高くなるにつれクロスした弧は太陽側へ戻り、下部パリーアークに接してNTTのロゴマークのような全体像になる。

[1]　C. S. Hastings　「A General Theory of Halos」　1920

[2]　A. Wegener　「Theorie der Haupthalos」　1925

[3］有志の方々による統計　Taivaanvahti