Protusjaj ili gegenschein: Sunčev odsjaj na svemirskoj prašini

Protusjaj, na njemačkom gegenschein slabašan je odsjaj Sunčeve svjetlosti na česticama međuplanetarne prašine. Eliptičnog je oblika, promjera 8 do 10 stupnjeva, i nalazi se u antisolarnoj točki – nasuprot Suncu. Golim je okom vidljiv samo u dobrim uvjetima na izuzetno mračnim mjestima.

Naziv na engleskom: counterglow ili isto gegenschein
Srodan fenomen: zodijačka svjetlost

Protusjaj je jedna od onih pojava koje istovremeno stavljaju na kušnju kvalitetu vašeg vida i kvalitetu vašeg neba. Kad god se nađem na nekom zbilja mračnom mjestu, pokušavam ga spaziti*. Nisam baš imao uspjeha, a ni vid mi više nije što je nekad bio. Na Lika Star Partyju 2025. bio mi je u kategoriji “možda”, ali unaprijed sam znao točno gdje se nalazi – točno tamo bio je Saturn – pa nisam siguran da se to računa. Možda sam vidio što sam želio vidjeti.

Gotovo svaki put. Na La Palmi 2022. smetnuo sam ga s uma i nisam ga potražio, a ionako nije bilo povoljno doba godine. Zadatak za sljedeći put.

Naslovna slika prikazuje kako bi protusjaj možda izgledao bistrom oku s neke, recimo, čileanske visoravni, iako je vjerojatnije da bi bio još tamniji od toga. To je mala, mutna, blago izdužena mrljica na nebu, nejasnih rubova. Nalazi se točno u antisolarnoj (protusunčevoj) točki: drugim riječima, točno nasuprot Suncu na nebeskoj sferi. Ako je Sunce 35 stupnjeva ispod horizonta na sjeveru, protusjaj će biti 35 stupnjeva iznad horizonta na jugu.

Što je protusjaj

Sunčevim sustavom rasuta je oveća količina prašine. Nju za sobom primjerice ostavljaju kometi u prolazu, ali prema nekim novijim istraživanjima čini se da bi dobar dio nje mogao dolaziti s – Marsa. Orbitalni parametri se poklapaju, no nije baš jasno kojim bi točno mehanizmom ta prašina mogla biti podignuta u svemir.

Ta je prašina rijetka, ali ima je dovoljno da ju vidimo zahvaljujući na njoj raspršenoj Sunčevoj svjetlosti. Najčešće ju vidimo kao velik, blijed stožasti sjaj u proljeće nakon zalaska Sunca i u jesen prije svitanja. To zovemo zodijačkom svjetlošću ili – kad ju vidimo pred jutro – lažnom zorom. Zodijačka svjetlost dio je pojasa prašine koji je najbliži Suncu gdje je raspršena svjetlost najjača pa ju najlakše i vidimo. Zorno su nam to pokazale fotografije snimljene tijekom misije Artemis II u travnju 2026.

Međuplanetarni pojas prašine nije ograničen samo na te dijelove lijevo i desno od Sunca. Pruža se cijelim nebom i ako smo negdje u zbilja pravom mraku, ono, pustinjskom ili planinskom, možemo ga vidjeti. To je onda zodijački pojas. Lakše ga je, naravno, snimiti nego opaziti okom. Vedranu je to pošlo za rukom u Namibiji 2026.

Ni taj pojas nije ravnomjerno osvijetljen. Jedno njegovo područje dosta je svijetlije od ostatka, premda naravno i dalje vrlo blijedo – to je protusjaj. Ali zašto baš tamo?

Raspršenje unatrag

Kad svjetlost naleti na čestice, raspršuje se na njima. Drugim riječima, dio fotona promijeni smjer. Na sitnim česticama, mnogo manjima od valne duljine svjetlosti, raspršenje je podjednako jako naprijed i natrag, nešto slabije pod pravim kutom. To je takozvano Rayleighjevo raspršenje i zaslužno je za plavu boju Zemljinog neba. No, na krupnijim česticama poput prašine i sitnih kapljica vodene pare, svjetlost se najjače raspršuje prema naprijed, dakle u smjeru svog širenja, ali i unatrag – u smjeru svog izvora.

Zodijačku svjetlost dosta dobro vidimo blizu Sunca – nakon njegova zalaska ili prije izlaska – upravo zbog tog jačeg raspršenja svjetlosti prema naprijed. Na drugoj strani neba, u antisolarnoj točki, jedino što vidimo je raspršenje prema natrag. Ta je svjetlost znatno slabijeg intenziteta pa je i protusjaj jako blijed. Svejedno, u tom je slučaju raspršenje unatrag jače od raspršenja u drugim smjerovima pa je zodijački pojas, odnosno preostali dio tog pojasa prašine između zodijačke svjetlosti i protusjaja, još tamniji od samog protusjaja.

Na djelu je i takozvani učinak opozicije. Nebeska tijela i oblaci čestica većeg su sjaja kad su osvijetljena iz smjera ravno iza promatrača. Povučemo li paralelu s Mjesecom, sve čestice u međuplanetarnom oblaku prašine tada su u “punoj fazi”, bez sjena. Iz istog je razloga i pun Mjesec sjajniji nego što bi bio kad bismo samo udvostručili sjaj prve ili zadnje četvrti.

Kako ga (pokušati) vidjeti

Treba vam izuzetno tamno i bistro nebo. To je prvi i osnovni uvjet. Protusjaj je jako, jako slabašan. Ako vam je u blizini neki veći grad ili se nebom vuku tanki poluprozirni oblaci, cirusi ili cirostratusi, ništa od toga.

Budući da se nalazi u točki koja je točno nasuprot Sunca, protusjaj je najviše na nebu – i stoga najbolje vidljiv – kad je Sunce najniže. Potražite ga na jugu oko lokalne ponoći, odnosno oko 1 sat u noći ako je na snazi ljetno računanje vremena. Najveću kutnu visinu iznad horizonta doseže u prosincu i siječnju, oko zimskog solsticija, ali tada se nalazi na pozadini Mliječne staze čiji ga sjaj može sakriti.

Ovdje pogledajte gdje se protusjaj nalazi tijekom godine, od rujna do ožujka.

Tehnika skrenutog vida

Kao i kod svih izuzetno blijedih nebeskih pojava, protusjaj ćemo teško vidjeti ako gledamo ravno u njega. Treba se poslužiti tehnikom “skrenutog vida”, dobro poznatom svima koji su ikada teleskopom pokušavali opaziti vrlo blijede maglice i galaksije.

U središtu našeg vidnog polja imamo oštar i kontrastan vid danju jer su tamo gusto grupirane osjetilne stanice koje zovemo čunjićima. Međutim, to nam nije od velike koristi noću. U uvjetima slabog svjetla aktiviraju se štapići, stanice neosjetljive na boju, ali puno osjetljivije na svjetlo. Njih nema u središtu vidnog polja, ali ima ih uokolo. Zato blijede stvari na nebu zapravo bolje vidimo kad ne gledamo izravno u njih nego malo sa strane. Uz malo vježbe, promatrač na taj način može vidjeti puno više. Pa i protusjaj.

I naravno, treba pustiti oko da se u potpunosti privikne na mrak. Izbjegavati svjetlo, pogotovo ekran mobitela.

Poveznice

• Prihvatite izazov gegenscheina, Bob King za Sky & Telescope, 2015.
• Ovako je Radek Grochowski opisao gegenschein, Atmospheric Optics OPOD, 2012.
• … a ovo je gegenschein na “dubokoj” fotki između Hijada i Plejada, također Atmospheric Optics OPOD.
• Alan Dyer o gegenscheinu, s fotkama, 2017.
• Naziv gegenschein u opću je uporabu uveo Alexander von Humboldt početkom 19. stoljeća, no nije sasvim jasno je li ga on prvi opisao ili je to učinio danski astronom Theodor Brorsen 50 godina kasnije. Više o tome…
• Zapis o potrazi za protusjajem s broda u Atlantiku, V. Cornish za Nature, 1936.