Vijenac ili korona: Šareni prstenovi oko Sunca i Mjeseca
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)
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.
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.
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.
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.
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.