И на Земле, и на Юпитере: как образуются и зачем нужны

И на Земле, и на Юпитере: как образуются и зачем
нужны ученым гало
В течение долгих и нехарактерно морозных праздников в Петербурге и Ленинградской
области многим горожанам удалось полюбоваться оптическими чудесами, происходящими в
земной атмосфере. Безоблачная морозная погода поспособствовала такому явлению, как
гало вокруг Солнца. О том, как на небе возникают такие интересные «картины» и зачем
подобные явления пытаются воспроизводить в лабораторных условиях, рассказала студентка
третьего курса факультета лазерной и световой инженерии Университета ИТМО Анастасия
Матюхина.
Земные гало и не только
Первое, что нужно знать о гало – это то, что, вопреки всем суевериям, оно совершенно
безопасно. Однако тот факт, что ему способствуют сильные морозы, обязывает
наблюдателя закутаться потеплее и согреваться горячим чаем. Если рассматривать
механизм происхождения данного эффекта, для него необходимы солнечный свет и
наличие мельчайших ледяных шестигранных (гексагональных) кристаллов в слоях
атмосферы, где образуются перистые облака. Большой круг вокруг светила с угловым
радиусом в 46 градусов образуют лучи, проходящие через боковую грань и основание
кристалликов. Именно его в пересечении с горизонтальным кругом, проходящим
параллельно плоскости горизонта, и видели горожане. В местах, где два круга
пересеклись, наблюдающие увидели одно из побочных феноменов гало – паргелий, что в
переводе с греческого обозначает «ложное солнце». В таком случае в небе можно
заметить иллюзорных «дублеров» небесного светила. Более частое явление – появление
малого радужного круга вокруг Солнца с угловым радиусом в 22 градуса. Разглядеть его на
фоне яркого солнечного света непросто. Реже всего наблюдают так называемое гало
Гевелия, носящее имя польского астронома Яна Гевелия, – величина радиуса этого
явления составляет 90 градусов.
Эффект гало можно наблюдать и в темное время суток вокруг Луны: свет, конечно,
остается солнечным, просто отражается от спутника Земли. Лунное гало менее
контрастное и не раскладывается в спектр. Если повезет, можно увидеть ложные луны –
парселены. Однако Луна таит небольшой подвох: неопытные наблюдатели в теплое время
года могут перепутать лунное гало с венцом. Если гало образуется из-за мелких ледяных
кристалликов, то венцы появляются вследствие дифракции света на мельчайших каплях
воды. Диаметр такого ореола зависит от размера капель: чем они крупнее, тем меньше
окружность. Венцы можно было бы наблюдать и вокруг Солнца, но этому мешает яркий
свет.
В целом, эффект гало может быть и более «приземленным», образовываясь вокруг
искусственных источников света, например уличного фонаря.
А как у инопланетян?
Разумеется, такая вещь, как атмосфера, характерна и для других планет, а значит, и на них
возможно проявление различных оптических эффектов.
«Интересно то, что гало наблюдается и на других планетах Солнечной системы. Так,
доподлинно известно, что оно может существовать в атмосферах Марса, Юпитера,
Сатурна. Их вид существенно отличается от земного. Это связано с тем, что гало
образуется не на кристаллах льда, как на Земле, а за счет иных процессов», –
комментирует Анастасия Матюхина.
Явления, подобные земным гало, могут быть вызваны преломлением солнечных лучей в
кубикообразных кристаллах с низкими температурами плавления, характерные для
соединений азота, серы, метана, углекислого газа. Их показатели преломления отличаются
от подобной характеристики ледяных иголок, пластинок и прочих призм. К слову, в верхних
частях атмосферы Венеры наблюдались гало с угловым радиусом в 28 градусов, а на
спутнике Юпитера Ио, изобилующем вулканами, лучи Солнца преломляются посредством
взаимодействия с кристаллами оксида серы, образуя завораживающее оптическое
явление.
Дата публикации 12.01.2016
>>>Перейти к новости
>>>Перейти ко всем новостям
>>>Перейти на портал Университета ИТМО