Vijenac ili korona: Šareni prstenovi oko Sunca i Mjeseca

Piše: Marko Posavec

Vijenac ili korona niz je prstenova pastelnih boja oko Sunca ili Mjeseca. Nastaje ogibom (difrakcijom) svjetlosti na kapljicama vode ili drugim česticama u atmosferi.

Naziv na engleskom: corona (ne treba ju brkati sa Sunčevom koronom)

Odlično definiran vijenac oko Mjeseca, kako ga je snimio Marko Posavec 14. prosinca 2013. s vrha Ivanščice
Odlično definiran vijenac oko Mjeseca, kako ga je snimio autor 14. prosinca 2013. s vrha Ivanščice. Ova je fotografija bila objavljena na Optics Picture of the Day i još uvijek je najljepši vijenac koji sam vidio.

Kada sjajan Mjesec noću plovi nebom i na putu mu se nađu tanki, poluprozirni oblaci, oko njega često primijetimo nekakve boje. Narančasti rub je najjasniji. No, ima tu i zelenih nijansi, pa plavih, ružičastih… To što vidimo zove se vijenac. Popularan je i strani izraz korona, što na latinskom znači kruna.

Nisu nam nužni oblaci da bismo ga vidjeli. Može nastati i u magli, pa i na sasvim tankoj sumaglici, a i na potpuno vedrom nebu. Za ovu pojavu nije važno ni kakve su naravi čestice s kojima se svjetlost susreće – najčešće su to kapljice vode, ali mogu biti i kristalići leda. A odakle na vedrom nebu? Od peludi koja lebdi u zraku. Čestice, naime, uopće ne moraju biti prozirne. Mogu ga stvarati i alge u mutnim barama.

→ Peludni vijenac

Sjajan i odlično definiran vijenac jakih boja, kakav je na naslovnoj fotografiji, ipak je rjeđa pojava. Češće je u obliku blijedo obojenog prstena oko izvora svjetlosti. Pritom je puno poznatiji onaj oko Mjeseca jer, jasno, šira javnost nema baš naviku ničim izazvana zuriti u Sunce. I bolje da nema jer je to opasno.

Ne tražite vijenac oko Sunca golim okom. Potražite ga recimo oko Sunčevog odraza na površini obližnje lokve. Ta je svjetlost oko 50 puta slabija.

Središnji, najsjajniji dio vijenca zove se aureola. Ponekad se samo ona vidi, osobito oko sjajnih zvijezda i planeta. To je bijeli ili plavičasti krug sa crvenkastim rubom.

Vijenac oko Mjeseca
Vijenac oko Mjeseca kakav češće vidimo. Ima sjajan, plavičasti unutarnji krug s crvenkastim rubom (aureolu). Vide se i vanjski prstenovi, ali znatno slabije. Autorica: Vesna Holjevac, Zagreb, 1. srpnja 2014.
Vijenac snimljen s vrha Ivanščice
Širi pogled na vijenac s naslovne fotografije. Stvorio ga je sasvim tanak pramen magle, sačinjen od vrlo sitnih kapljica iste veličine. Zato je bio tako savršeno bistar. Snimio Marko Posavec, Ivanščica, 14. 12. 2013.

Kako nastaje vijenac

Za pojavu ovih raznobojnih prstenova zaslužan je ogib svjetlosti (difrakcija). Možda se sjećate kako ste u školi učili da se svjetlost ponaša i kao čestica i kao val. Nećemo ulaziti u egzotične nijanse fizike svjetlosti. Za ovu svrhu dovoljno nam je zamisliti svjetlost kao niz ravnih, paralelnih valova, s uredno raspoređenim brjegovima i dolovima.

Ide tako svjetlost svojim putem kroz atmosferu i najednom naiđe na mnoštvo sićušnih prepreka. To su obično kapljice vode, ali mogu biti i kristalići leda, čestice fine prašine, zrnca peludi… Ravni svjetlosni val nailazi na njih i ogiba se na njihovim rubovima. Brjegovi i dolovi i dalje su paralelni, ali više se ne šire ravno nego polukružno. Svaka osvijetljena točka na rubu čestice sada postaje izvor zakrivljenih valova.

Ogib svjetlosti, animacija
Kako funkcionira ogib svjetlosti. Ovdje je umjesto prepreke pukotina, no zbog Babinetovog načela učinak je gotovo isti bilo da se radi o prepreci ili o rupi u prepreci. Izvor: Wikipedia (By Lookang many thanks to Fu-Kwun Hwang and author of Easy Java Simulation = Francisco EsquembreOwn work, CC BY-SA 3.0, Link)

Kako se ti zakrivljeni valovi dalje šire, nailaze jedni na druge i događa se interferencija. Više nisu uredan niz brjegova i dolova kakvi su bili prije nailaska na prepreku i smetaju si. Gdje se poklope brjegovi, svjetlost će biti jača. Brijeg jednog i dol drugog vala poništit će se, a dva dola neće dati gotovo nikakvu svjetlost. U središnjem dijelu iza prepreke, brjegovi valova uglavnom se poklapaju i tu je intenzitet svjetlosti jači. To je središnji dio vijenca, aureola.

Boje nastaju zbog toga što svaka valna duljina nadolazeće svjetlosti daje prstenove malo drugačijeg promjera. Crvena daje najširi uzorak, ljubičasta najmanji. Kada se sve one izmiješaju dobivamo uzorak koncentričnih prstenova s pravilnom izmjenom boja. Središnji dio, aureola, ima crvene i žute rubove jer je u njima najšira.

Više o ogibu svjetlosti možete pronaći u e-školi i na ovom video predavanju. Detaljno objašnjenje nudi nam Les Cowley na Atmospheric Optics.

Na isti način nastaje irizacija, a interferencija je zaslužna i za prekobrojne duge.

Najljepši vijenac

Vijenac će biti najizraženiji kada su kapljice vode – ili druge čestice – vrlo ujednačenih veličina. To se često događa kada oblak ili magla tek nastaju. Kasnije, razvojem i miješanjem oblaka, veličina čestica postaje vrlo raznolika. Vijencu prvo nestaju vanjski prstenovi, a naposljetku ostaje samo blijeda aureola.

Što su čestice manje, vijenac će biti veći. Zato su vijenci koji nastaju od peludi razmjerno mali: zrnca peludi prilično su velika u odnosu na sićušne kapljice vode.

Vijenac na sloju altokumulusa
Lijepo izražen vijenac oko Mjeseca na sloju altokumulusa. Snimila Doris Krešić, 24. 3. 2024. iz Vetova kraj Požege.
Vijenac oko Sunca, nastao na zrncima peludi (peludni vijenac)
Vijenac oko Sunca, nastao na zrncima peludi (peludni vijenac). Autor: Luka Milevoj, Plomin, 20. veljače 2022.
Vijenac oko Mjeseca
Još jedan lijep vijenac oko Mjeseca. Autor: Sandro Puncet, Mali Lošinj, 15. prosinca 2021.

Što vijenac nije

Mediji ponekad vijencem ili koronom nazivaju druge pojave. To su recimo:

Duga – raznobojni luk na nebu nastao lomom, odbijanjem i rasipanjem svjetlosti u kapljicama vode. Puno je veća od vijenca i vidi se na suprotnoj strani neba.

Halo – velik svijetao prsten oko Sunca ili Mjeseca, nastaje lomom svjetlosti u kristalima leda. Puno je veći od vijenca i nema tako jake boje.

Aureola – aureola ima veze s vijencem, ali je samo njegov unutarnji dio, a ponekad se vidi i sama.

Glorija – niz raznobojnih koncentričnih prstenova koje vidimo u smjeru suprotnom od izvora svjetlosti, na primjer oko sjene promatrača ili, često, zrakoplova.