«Нам не остаётся ничего иного, как признать факты, изложенные де Вейром, в значительной мере за правдивые и принять, что в силу специфического состояния атмосферы на протяжении четырнадцати дней имела место аномально высокая рефракция, достигавшая 4°…»
(Beke, 1853, p. clv)
Отмести наиболее радикальные обвинения в адрес Баренца и его спутников удалось благодаря находке норвежского капитана Эллина Карлсена. В 1871 г., занимаясь промыслом морского зверя в окрестностях Новой Земли, он отыскал место зимовки и вывез ряд реликвий в Норвегию. В конечном итоге они были приобретены правительством Нидерландов (де Вейр, 2011, с. 219). Кроме того, капитан Карлсен смог впервые измерить с приемлемой точностью долготу «дома спасения».
В декабре 1875 г. в Париже на заседании Французской Академии был представлен доклад флотского офицера лейтенанта Бэля.[17] Автор краткого, уместившегося на трёх страницах сообщения отмечал, что азимутальное направление было указано де Вейром по отношению к истинному, а не магнитному меридиану,[18] и что его наблюдение, таким образом, содержит заметную ошибку не только по времени, но и по азимуту. Полагая, что обычной атмосферной рефракции недостаточно для объяснения наблюдений, Бэль предложил смелую гипотезу:
«Не связана ли [аномальная рефракция] с явлением полного отражения, аналогичного с теоретической точки зрения тому, что имеет место при образовании радуги, когда вся Земля играет роль одной большой капли воды? Зона полного отражения грубо определяется огибающей преломленных лучей, которая отделяет постоянно нагреваемую внешнюю часть атмосферы от её нижней части, которая нагревается только летом».
(Baills, 1875, p. 1090)
Хотя воспринята эта гипотеза была далеко не единодушно,[19] именно она легла в основу полного и состоятельного объяснения наблюдений де Вейра и их количественного анализа, сделанного в XX веке.
В 1924 г. В. Корнелис, обобщив наблюдения аномально высокой рефракции, произведённые как в Арктике, так и в Антарктике, ввёл понятие эффекта Новой Земли (Cornelis, 1924). Последующие исследования[20] позволили объяснить этот вид миража многократным отражением световых лучей на границе инверсионного слоя атмосферы – где температура и плотность воздуха изменяются скачкообразно. Наблюдение явления (рис. 4 в главе "Цветные иллюстрации и фотографии") становится возможным в условиях необычайно высокой протяженности, равномерности и стабильности инверсионного слоя и лишь при определённом положении по отношению к нему Солнца или иного небесного тела. Необходимые атмосферные условия могут возникать и сохраняться, например, над замёрзшей поверхностью океана. При этом поведение луча света аналогично тому, что имеет место в волоконно-оптическом световоде (рис. 5).
5. Схема эффекта Новой Земли по Вальдемару Лэну (Lehn, 2011).
Эффект Новой Земли и связанная с ним аномально высокая рефракция позволили дать убедительное численное обоснование преждевременному появлению Солнца над горизонтом в конце полярной ночи.
Сложнее дело обстояло с соединением планет, поскольку в этом случае предметом искажения был не угол возвышения над горизонтом, а время наблюдения события. Сомнения звучали вплоть до 1998 года (van der Werf, 1998). В конце концов группе исследователей из Канады и Нидерландов удалось показать, используя современные аналитические методы и программы небесной механики, что все три наблюдения, описанные де Вейром в период между 24 и 27 января 1597 года, можно объяснить, допустив, что в течение этих дней сохранялся один и тот же реалистичный тип температурной инверсии