Гало - это живописный диск, яркий ореол или светящийся круг, образованный около мощного источника света оптическими свойствами атмосферных ледовых микрочастиц.
Гало рождается при преломлении света кристаллами льда, возникшими в перистых облаках или низких слоях атмосферы. Эти замерзшие частицы различаются по форме и способу перемещения в воздухе. Они могут парить, медленно опускаться или кружиться. Вид оптического явления зависит от конфигурации элементов и их расположения. Играющая светом иллюзия схожа по механизму возникновения с радугой, но вместо капель воды в ней отражателями выступают кристаллы льда. Астроном из Голландии Марсел Миннарт внес особенный вклад в исследование явлений этой категории. Он посвятил много времени работе по изучению взаимодействия света и атмосферы, систематизации гало.
Почему появляются световые кольца?
Преломление света приводит к его разделению на спектры, и круг окрашивается как радуга, но с меньшим количеством цветов. К ярким видам оптического явления относятся паргелий, представляющий собой радужное пятно, и зенитная дуга, которая встречается в редких случаях и выглядит как перевернутая радуга.
Наблюдение и классификация разных видов гало
Самая распространенная форма гало - это светящийся круг с угловым радиусом в 22° и центром на солнечном или лунном диске. Оно возникает из-за преломления лучей в боковых гранях кристаллов. Малое гало слабо окрашено. В основном, это красный и оранжевый цвет. Большое гало, с радиусом около 46°, встречается редко, примерно, раз в год. Оно имеет красный оттенок с внутренней стороны, а его касательные дуги расцвечены полноценно. Еще реже можно заметить гало 90°, которое образует слабо светящийся круг, имеющий общий центр с меньшими кольцами.
И дуги гало имеют белый цвет. Соединяясь вместе, различные виды гало образуют причудливые фигуры. Например, световой столб и светящийся круг пересекаются, образуя крест, который во время заката становится красным. Шестигранные кристаллы, расположенные вертикально, способны создать несколько ложных солнц. Такие проявления феномена считаются сложными гало. Они формируются крайне редко и вызывают неизменный интерес у ученых и просто наблюдателей. Существует явление схожее по внешнему виду с гало - это венцы, представляющие туманные диски вокруг Солнца, Луны или звезд. Они имеют малый радиус и возникают из-за рассеивания лучей в проходящих облаках. Объектами, отражающими в этом случае свет, являются капли воды.
Интересные факты: что предвещает ореол вокруг Солнца или Луны?
Появление в небесах святящихся кругов не всегда воспринималось со страхом. С ними связаны и приметы, предсказывающие погоду. Такое явление возникало перед циклоном или снежной бурей. Это подтверждают и климатические наблюдения - высокая влажность и ясная морозная погода часто предшествуют ухудшению погоды.
Гало, как и другие оптические иллюзии в небе, считались предвестниками плохих событий, особенно если принимали угрожающую форму креста или меча. Множество ложных солнц также вызывало панику, даже у закаленных в боях солдат армии Карла V, которые увидев их, сняли осаду Магдебурга и поспешно отступили.
Глядя на Солнце или Луну, иногда можно заметить вокруг них что-то вроде сияющего нимба, подобного тому, который окружает лики святых на христианских иконах.
Этот оптический феномен носит звучное название гало (ударение на втором слоге) и имеет вполне рациональное объяснение. Попробуем разобраться, почему возникает гало вокруг Солнца и Луны, и может ли оно иметь какую-либо мистическую подоплеку.
Какие бывают разновидности гало?
В некоторых случаях гало возникает не вокруг Луны или Солнца, а в значительном отдалении от них. Такая разновидность гало называется паргелий , что переводится с древнегреческого как «ложное солнце» . Этот впечатляющий эффект неоднократно становился причиной возникновения различных легенд, рассказов о наблюдении НЛО и других форм народного фольклора.
Так, например, в знаменитом «Слове о полку Игореве» упоминается о том, что перед наступлением половцев и пленением князя Игоря «четыре солнца засияли над русской землей» - русские воины истолковали это как дурное предзнаменование, и в данном случае предчувствие не обмануло их, что, конечно же, не означает, что гало действительно способно приносить несчастья. Описание подобного феномена можно найти также в пьесе Шекспира «Генрих VI», в рассказах Джека Лондона и других литературных источниках.
Одной из часто наблюдаемых разновидностей гало является так называемый солнечный столб - оптический эффект, представляющий собой вертикальную полосу света, тянущуюся вверх от солнца во время его восхода или заката. В некоторых случаях солнечный столб может напоминать своей формой крест, поэтому неудивительно, что этот визуальный феномен в старинные времена часто трактовался в мистическом ключе.
В некоторых случаях гало может иметь радужную окраску; такой эффект может возникать вне зависимости от формы гало. Так, например, разновидность гало, в метеорологии именуемая зенитной дугой, напоминает висящую в небе , поэтому в народе ее называют именно так. «Перевернутая радуга»
обычно наблюдается в то время, когда в небе присутствуют перистые облака.
В зависимости от совокупности текущих метеорологических факторов гало может принимать самые разнообразные формы, поэтому на первый взгляд может показаться странным, что такие различные по своим наблюдаемым проявлениям оптические феномены объединены общим названием и вызываются общими причинами, но с научной точки зрения дело обстоит именно так.
Следует отметить, что эффект, подобный гало, можно наблюдать не только в небе - при определенных условиях он может наблюдаться вокруг любых мощных источников света, таких как прожекторы, уличные фонари и т.д., правда, в этом случае он имеет несколько иные причины возникновения, и называть его принято иначе (подробнее об этом будет сказано ниже).
Почему возникает гало?
Причина возникновения эффектного оптического феномена, оставившего след в истории и искусстве, вполне обыденна и проста - гало возникает благодаря наличию в атмосфере ледяных кристаллов, причудливо преломляющих и рассеивающих солнечный свет.
Наблюдаемая в каждом конкретном случае форма гало определяется формой, расположением и другими физическими характеристиками этих кристаллов, обычно находящихся в верхних слоях атмосферы на высоте от пяти до десяти километров.
В морозную погоду кристаллы, создающие видимость гало, могут образовываться довольно близко к земной поверхности, в этом случае их блеск напоминает сияние драгоценных камней, поэтому данную разновидность гало называют «алмазной пылью». Если солнце находится достаточно низко над горизонтом, нижняя часть такого гало может быть видна на фоне окружающего ландшафта, придавая зимним пейзажам завораживающую прелесть.
Подобие гало, которое можно наблюдать в сырую погоду вокруг солнца, луны, фонарей и других источников света, создается в результате преломления и рассеивания лучей света в каплях влаги, образующих или туман. Этот оптический эффект в метеорологии называют «венцом» и не рассматривают как разновидность «гало», хотя по наблюдаемым параметрам они могут быть довольно схожи.
Гало являются одним из тех явлений природы, которые придают окружающему миру волшебное очарование и таинственную красоту, и хотя по сути они представляют собой всего лишь оптическую иллюзию, это совсем не мешает нам наслаждаться их созерцанием и при желании наделять их мистическими свойствами.
Большой интерес вызывало появление вокруг Луны кругов, столбов, «дополнительных лун». В Средние века круги вокруг Луны считались предвестниками разных бедствий - от катастроф до смертельных болезней. Конечно, эти «дополнительные Луны» никакой опасности не несут, но вот изменение погоды гарантируют.
Что означают круги на небе вокруг Луны
Это известное оптическое явление, которое связано с тем, что в атмосфере имеется очень много мельчайших кристалликов льда, отражающих лучи света. Отталкиваясь от атмосферного льда, свет создает отражения настоящей Луны, которые выглядят как крупные световые пятна справа или слева, а очень редко - во всех четырех направлениях от самой Луны.
Для того чтобы такое явление возникло, нужно, чтобы атмосфера была прозрачной, ночь безоблачной и очень морозной. Обычно образование ложных лун связано с погодой антициклонического типа, то есть это холодная устойчивая погода. Аналогичным образом объясняется и появление рядом с Луной световых столбов или полос.
Как объясняют лунные круги Луны ученые
Круги вокруг Луны, или гало, появляются из-за столкновения атмосферных фронтов, когда устойчивая погода начинает меняться. Для формирования таких кругов необходимо, чтобы в небе образовались легкие перистые облака, которые служат признаком появления в высоких слоях атмосферы больших масс теплого воздуха.
Зимой появление кругов приносит потепление и снегопады, а летом не всегда связано с потеплением, но вот осадки будут гарантированы. Разноцветные кольца вокруг Луны всегда предвещают выпадение осадков (такое явление возможно только при сильном уплотнении атмосферы). Летом это будут дожди, зимой - снегопады.
Перемена погоды в этом случае наступит через день или полтора. Именно сгущение атмосферы, появление облаков на небе и дают это красивое оптическое явление.
Гало, как установлено, возникает при тонких кристаллических облаках, находящихся на высоте более 7 км, а венцы - при тонкой облачности мелкокапельной структуры, находящейся на высоте от 2 до 5 км. Сгущение атмосферы происходит в срок от 12 до 36 часов.
А Луна с «ушками», то есть двумя световыми столбами рядом, может образовываться только при нахождении в атмосфере кристалликов льда, поэтому она предвещает мороз.
Народные приметы, связанные с кругами вокруг Луны
В старину на гало обращали пристальное внимание. И, как правило, такие явления считались не самым лучшим предзнаменованием. Круги могли предвещать мор, голод, болезни, гибель царств и смерть политических деятелей. Но гораздо больше беды такие круги могли принести простым людям - крестьянам и ремесленникам, поэтому большинство примет, связанных с лунными кругами, прогнозируют климатические перемены.
В русском сборнике «Колядник» (текст XVIII века, перевод с польского), который имел широкое хождение на Руси, указываются такие погодные изменения:
- «Аще окружится месяц генварь - дожди велицы будут.
- Аще окружится месяц февраль - жита мало будет.
- Аще окружится месяц апрель - плода много будет.
- Аще окружится месяц июль - зверем смерть будет.
- Аще окружится месяц август - рыбы и меда много будет.
- Аще окружится месяц сентябрь - дождя мало будет.
- Аще окружится месяц октябрь - сухо будет и дождя мало.
- Аще окружится месяц ноябрь - жита много будет».
У Марса их целых два. У Нептуна - восемь. У Сатурна - восемнадцать. А у Земли вдруг одна-единственная Луна. Правда, могло быть гораздо хуже, ведь у Меркурия и Венеры вообще нет спутников.
И все-таки, почему это так? Почему у некоторых планет один или два спутника, а у других - целый отряд? Кажется, Земля в свое время проиграла в Большой лунной лотерее.
Однако нужно признать, что наша Луна представляет собой эффектное зрелище, недаром она воспевается во многих песнях и поэмах. Кроме того, большая, круглая и светящаяся серебряным светом красавица вызывает сильные приливы и отливы в земных океанах. Как бы мы обошлись без нее?
В молодые годы, около 4,5 млрд лет назад, наша планета недолго обходилась без спутников. Вскоре после образования Земли родилась Луна.
Кольцо вокруг Луны
Доводилось ли вам видеть ночью вокруг Луны большое призрачное кольцо белого цвета?
Круги вокруг Луны могут сначала сбить с толку. Мы ведь знаем, что в действительности вокруг Луны нет никаких колец, вращающихся в космическом пространстве на расстоянии около 402 250 км от Земли. Но почему тогда вокруг Луны мы видим кольцо? И почему оно появляется изредка, а не каждую ночь?
Эти кольца - лишь оптический эффект, подарок нашей атмосферы. Если присмотреться, то вы увидите, что кольцо на самом деле не белое. Оно больше напоминает тусклую круглую радугу со светлым красным цветом внутри и бледно-голубым снаружи.
Кольцо вокруг Луны, еще известное как гало, появляется, когда свет преломляется кристалликами льда в высоких холодных перистых облаках. Каждый шестигранный кристаллик льда работает как крохотная призма. Кристаллики льда улавливают лучи белого света и преломляют его, разлагая на все цвета спектра.
Преломленный лунный свет мы видим в форме круга, потому что кристаллы собирают свет в конус. (Вы - наблюдатель и находитесь в вершине этого конуса.) Если вытянуть обе руки вперед, то ширина кольца обычно будет размером с два ваших кулака. Вообще она зависит от количества пойманного кристаллами света. Большая часть лунного света улавливается и преломляется под углом 22°, образуя небольшой конус. Но бывают и более крупные нимбы, с углом в 46°, хотя и не так часто. Такие нимбы формируются, если лунный свет проходит через более острые края кристаллов.
Говорят, что гало вокруг Луны предвещает дождь, и часто это так и есть, ведь оно появляется только в облачную ночь.
И вот что удивительно - одновременно у этого спутника мог появиться и брат-близнец.
Вот как, по мнению ученых, все могло случиться. В той разрушительной гонке, которая тогда развернулась в нашей Вселенной, вокруг новорожденного Солнца кружили обломки горных пород, вызывая многочисленные страшные столкновения. Новые планеты налетали друг на друга, от некоторых астрономических тел откалывались куски. Этот хаос продолжался миллионы лет. А когда все наконец улеглось, образовалась Солнечная система. Теперь вокруг Солнца летают по орбитам девять планет, более 50 спутников и тысячи астероидов, метеоритов, метеоров и комет.
Возможно, у нашей Луны было драматическое, насильственное рождение. Молодая Земля была очень горячей - такой горячей, что расплавленные горные породы текли реками лавы по ее поверхности. Как считают ученые, у поверхности Земли сформировалась небольшая протопланета Тея (размером примерно с Марс). И естественно, эти две планеты в конце концов столкнулись.
На скорости около 40000 км/ч меньшая планета врезалась в Землю. В результате гигантского взрыва потоки горячей жидкой лавы взметнулись в космос.
Какое-то количество этого вулканического вещества вернулось на Землю, смешавшись с расплавленными горными породами. Но большая часть улетевшего материала осталась в космосе, образовав ком раскаленных горных пород, летавший по орбите вокруг Земли. За тысячи лет этот ком охладился и округлился, превратившись в хорошо знакомую нам бело-серую Луну.
Позднее, когда с помощью компьютерной программы было смоделировано столкновение, ученые пришли к потрясающему открытию. В 9 из 27 смоделированных сценариев образовались два спутника. Один из них, сохранившийся, мы сегодня называем Луной, у второго спутника орбита была даже ближе к Земле.
Компьютерные модели показывали, как в результате действия сил земного притяжения орбита ближнего к нам спутника стала нестабильной. Менее чем через 100 лет он упал на поверхность Земли и пропал бесследно.
Если теории верны, то мы, возможно, каждый день ходим по кусочкам бывшего брата нашего спутника Луны.
