Il Raggio verde, sveliamo il mistero

(tratto dalla rivista mensile Nuovo Orione)
Nostre foto sul raggio verde

Introduzione

“…Se c’è del verde in Paradiso, sicuramente è quel verde, il vero colore della Speranza”.

Così lo scrittore francese Jules Verne descrive il raggio verde nel romanzo sentimentale Le Rayon Vert del 1882. Continua lo scrittore:

“…un raggio verde, ma di un verde meraviglioso, di un verde che nessun pittore può ottenere sulla sua tavolozza, un verde di cui la natura né la varietà dei vegetali, né nel colore del mare più limpido, hai mai riportato la sfumatura!...”

Molti credono sia un fenomeno leggendario, invece è reale, e neanche tanto difficile da osservare. Se avessimo l’abitudine di sostare un attimo in contemplazione, mentre il Sole tramonta o sorge, nei pochi minuti in cui possiamo mirare la nostra stella senza proteggerci dalla luce eccessiva, forse lo noteremmo senza andare in paesi esotici dove si crede sia più visibile.

In queste pagine potremo trovare: una breve descrizione della formazione; le osservazioni storiche; la fisica; la previsione sull’osservabilità; una serie di consigli e d’accorgimenti utili per fotografarlo.


Descrizione del raggio verde (green flash)

Il raggio verde costituisce senza dubbio uno dei fenomeni atmosferici che più colpisce l’immaginario e la fantasia dell’uomo. Esso consiste nella visione di una debole striatura verde, che si forma sulla sommità del disco solare o lunare (estremamente raro) al tramontare o al sorgere; in particolari condizioni, si può trasformare in un vero e proprio lampo verde, oppure digradarsi nel blu/indaco e quindi trasformarsi nel raggio blu. Questo straordinario evento appartiene alla famiglia delle fotometeore e si può manifestare con due modalità diverse. Nel primo caso, quando il disco solare è molto schiacciato e ben visibile sopra l’orizzonte, si può formare un arco verde molto sottile che si distacca dal lembo superiore del Sole sfilacciandosi in uno o in più filamenti verdi sovrapposti (green rim). Se questo attraversa uno strato d’inversione termica, allora si accende in un vero e proprio flash verde (green flash). Nella letteratura scientifica quando il Sole subisce l’insieme di queste deformazioni, si dice che si è in presenza di un “mock mirage”. Il secondo caso è quello più famoso: quando il Sole è quasi completamente sotto la linea dell’orizzonte, si può osservare la formazione istantanea del green rim senza la pre – formazione dell’arco verde. Successivamente le striature verdi si uniscono creando un unico raggio verde (green flash). Durante la sua estinzione si può percepire anche un tenue lampo verde provenire da sotto l’orizzonte (proprio dove è tramontato il Sole) che illumina il cielo per alcuni gradi verso l’alto, come se fosse un faro (green ray). Quest’ultimo è il vero raggio verde di Verne. La durata dell’evento, dalle latitudini medie italiane, può variare da una frazione di secondo per il green ray, fino a circa 2 secondi per il green flash; ciò dipende principalmente dalla latitudine del sito d’osservazione e dalla velocità del tramonto durante l’anno. Ad esempio l’ammiraglio Byrd nel 1929, al ritorno dal campo artico di Little America (lat. 78°S), narrò di aver osservato un raggio dalla durata straordinaria di 35 minuti. Ed ancora, durante il solstizio di primavera del 2000, il ricercatore R. Marks è riuscito a fotografare uno straordinario raggio blu dal Polo Sud ben 48 ore dopo che il Sole aveva iniziato il tramonto.


Cartolina emessa dal Lloyd Sabaudo nel 1918



Le Meteore

Con il termine meteora, dal greco metéora “fenomeno celeste”, in astronomia si è soliti intendere un fenomeno luminoso generato da un meteorite. Nel linguaggio della meteorologia, alla meteora si associa un evento osservato nell’atmosfera o sulla superficie terrestre. Esso può consistere in una precipitazione liquida o solida, oppure in una manifestazione ottica, elettrica o sonora. Le meteore si classificano in idrometeore (nebbia, neve, pioggia…), in litometeore (caligene, tempesta di polvere…), in elettrometeore (aurora polare, lampo…) ed infine in fotometeore (parelio, arcobaleno, aloni, green flash…). Con quest’ultimo termine s’intende un fenomeno luminoso prodotto dalla riflessione, dalla rifrazione, dalla diffrazione o semplicemente dall’interferenza della luce solare, lunare o astrale con le particelle presenti nella troposfera. Quindi i green flash sono delle fotometeore che possono scaturire anche dalla luce lunare od astrale (rarissimi).

Famiglia dei green flash:

Se almeno una delle suddette condizioni si verificasse su un orizzonte terrestre, basso e frastagliato, allora più raggi verdi si potrebbero manifestare contemporaneamente. Vi spiego come: lo stesso fenomeno, che genera i Grani da Baily durante le eclissi, determina raggi verdi multipli e paralleli quando la luce solare sbuca dietro lontane creste rocciose. Nei casi in cui il tramonto è osservato da una vetta montana, l’accensione del raggio è più veloce, i colori sono più contrastati e, contrariamente a quanto si crede, diviene più facile osservare il blu flash rispetto al green flash. Questa peculiarità è causata dalla diffusione di Rayleigh. Si ricorda che per contemplare il Sole all’orizzonte si devono indossare buoni occhiali scuri perché la massa d’aria interposta fra l’osservatore ed il Sole filtra mediamente solo 1/10.000 della sua luminosità, a differenza dei filtri solari commerciali che assorbono 10 volte di più, ovvero 1/100.000. Il ricercatore B. E. Schaefer del Goddard Space Flight Center (NASA) ha ideato un semplice software utile per la previsione del green flash da ogni parte della Terra. Inserendo nell’algoritmo alcuni dati come l’elevazione e la latitudine del sito d’osservazione, l’estinzione atmosferica ed altri dettagli, si può conoscere la durata del flash solare, la sua magnitudine visuale ed il colore approssimato: rosso, arancione, giallo, verde o blu.

Raggio verde lunare del 12 marzo 2006

Tutte le condizioni fisiche descritte nel precedente paragrafo sono valide anche per le formazioni dei green flash sul bordo del disco lunare. Vi racconto l’esperienza vissuta il 12 marzo 2006: il giorno 11 appresi dall’Ufficio Meteorologico Aeronautico dell’Aeroporto di Pisa che durante la notte e l’alba seguente si sarebbero verificate le condizioni ideali per le formazioni dei green flash, quindi, considerato che la Luna presentava una illuminazione pari al 93.2% decisi di tentare l’osservazione del fenomeno sul bordo lunare. All’alba del giorno seguente mi recai sul lungomare di Marina di Pisa per aspettare il tramonto della Luna, previsto per le 05h 00m TU, giunto sul posto mi resi subito conto che le previsioni si erano avverate e che le condizioni meteo erano quelle ideali: vento di Tramontana, cielo terso, disco lunare visibilmente deformato ed arrossato, formazione del piedistallo … Iniziai a seguire le deformazioni del bordo lunare con un 500m attraverso l’oculare della reflex. L’osservazione visuale fu gratificante: come previsto si formò prima il green rim sul bordo sopra il Mare delle Piogge (durato circa 2 secondi), successivamente s’accese un pallido e scuro raggio verde con il bordo completamente tramontato (durato circa ¼ di secondo). Alla fine rimasi incantato e completamente esterrefatto nell’aver visto per la prima volta un fenomeno così elusivo da essere creduto quasi inosservabile!

Al contrario dell’osservazione visuale, la ripresa fotografica fu deludente: generalmente fotografo il green flash solare con una sensibilità di 50 iso e con focali chiuse a f/12, questa volta decisi di usare una pellicola 200 iso ed una focale luminosa aperta a f/5.6 per arginare la bassa luminosità del fenomeno, ciò nonostante non riuscii a riprenderlo perchè la luminosità del disco lunare scese molto più di quanto avevo previsto; non riuscendo a calcolare con precisione l’effettiva luminosità del flash, non ero riuscito a preparare al meglio l’attrezzatura fotografica. Per fotografarlo con la sensibilità di 200 iso avrei dovuto usare dei tempi d’esposizione lunghi circa 10 volte più della durata effettiva del fenomeno stesso, cosa impossibile. Se avessi utilizzato una reflex digitale avrei arginato il problema fotografando a “priorità di iso” (vai al paragrafo seguente: “la fotografia”).

Raggio verde lunare del 07 marzo 2009

Dopo aver fotografato più volte il raggio verde solare (vedi: “Raggio verde senza misteri” n. 159 agosto 2005 di Nuovo Orione) ho deciso di riprendere anche quello lunare, ma fotografarlo è stato molto più difficile di quanto mi aspettassi a causa della scarsa luminosità del fenomeno e della difficile congiuntura tra le condizioni meteo ideali ed i limitati tramonti della luna, in prossimità del plenilunio. Per questo motivo ho sempre concentrato le mia attenzioni alle albe lunari nei 2-4 giorni dopo il plenilunio, ed ai tramonti lunari nei 2-4 giorni prima del plenilunio. In sei anni di appostamenti, sono riuscito solo tre volte ad osservarlo ed ottenere una sola fotografia (vedi anche: “Il raggio verde lunare” n.171 agosto 2006 di N.O.). Vediamo come ci sono riuscito: Il giorno 06 marzo 2009 l’Ufficio Meteorologico Aeronautico dell’Aeroporto di Pisa m'informò che, durante la notte e l’alba del giorno seguente, si sarebbero verificate le condizioni ideali per le formazioni dei green flash, quindi, considerato che la luna presentava una illuminazione pari al 80,5% decisi di tentare l’osservazione del rarissimo fenomeno sul bordo lunare. Durante la notte del giorno seguente mi recai sul lungomare di Marina di Pisa per aspettare il tramonto della Luna sul mare, previsto per le ore 03h37m TU, giunto sul posto mi resi subito conto che le previsioni si erano avverate e che le condizioni meteo erano quelle ideali: vento di Maestrale, cielo terso, disco lunare visibilmente deformato ed arrossato, formazione del piedistallo … L’unico inconveniente era il forte moto ondoso che generava sugli scogli degli schizzi molto alti, le quali che avrebbero potuto oscurare la luna. Dopo aver piazzato la strumentazione, iniziai a seguire le deformazioni del bordo lunare attraverso l’oculare della reflex con l’ottica di 300mm f/4 con duplicatore 2x. L’osservazione visuale fu veramente gratificante: come previsto si formarono il “green segment” sopra il Mare Frigoris ed il “red segment” da sotto Plato fin sotto il Mare Nectaris. Mi colpì il fatto che il “green segment” dal bordo lunare si estendeva anche lungo il terminatore per una lunghezza pari a 1/3 del segmento sul bordo. All’improvviso il cratere Anaxagora, già fortemente deformato, assunse una colorazione verdastra e sopra di lui si staccò un bellissimo “green rim” che durò almeno un secondo, ma purtroppo non ho fatto in tempo a fotografarlo, tuttavia ero esterrefatto e consapevole della buona opportunità che si stava presentando. A questo punto iniziò a deformarsi verticalmente il disco lunare fino alla formazione del piedistallo inferiore; il disco era di un colore rosso rame talmente intenso da spiccare tra la schiuma delle onde che s’infrangevano sugli scogli. Alla fine del tramonto s’accese un pallido e scuro raggio verde con il bordo quasi completamente tramontato.


Red-green segment


Piedistallo lunare


Raggio verde lunare

La fotografia del green flash:

Le condizioni necessarie per la fotografia sono la trasparenza dell’aria e la scelta di un ottimo sito d’osservazione. Quest’ultimo deve essere tale da permettere la libera visione dell’orizzonte. Se si volesse riprendere solo il raggio verde, l’orizzonte deve essere marino e come il punto d’osservazione va bene anche una spiaggia; se invece si volessero fotografare anche le sfumature blu, si deve scegliere un sito montano, lontano molti chilometri dall’orizzonte terrestre o marino. Non è consigliabile appostarsi sui tetti dei palazzi delle città piene di polveri e di smog. Per determinare il giusto tempo d’esposizione ho sempre applicato la nota formula:

T = [ (f/) x (f/) ] : [ iso x b ]

Dove "T" è il tempo d’esposizione espresso in secondi, (f/) è il diaframma dell’ottica usata, iso è la sensibilità con cui sarà sviluppata la pellicola e "b" indica la luminosità del soggetto fotografico. Esso costituisce la quantità di luce unitaria del raggio verde che arriva sul sensore (film o CCD) ed è espresso in magnitudine per arcsecondo al quadrato (da Astronomical Almanac), oppure in candele per piedi al quadrato (da Kingslake, Optical System Design).

RAGGIO VERDE SOLARE: Il principale problema è stata la determinazione di “b” (quella che determina EV - Exposure Value). Dopo aver effettuato molte prove, credo che il valore corretto sia compreso fra “360” e “700” (ovvero EV pari a 14-16 con sensore impostatoa 100 iso). Tuttavia, se si volesse fotografare il raggio da siti lontani dal mare, l’esperienza empirica dimostra che il valore di “b” si dimezza perchè la massa d’aria aumenta d’intensità quindi EV scende a 12-14 (sensore impostato a 100 iso). Tutti i tempi d’esposizione calcolati con i valori intermedi vanno comunque bene, tuttavia il fotografo deve saper intuire, con l’esperienza, l’effettiva luminosità del raggio per poter scegliere il tempo più preciso possibile, perché è quasi impossibile scattare, ricaricare, cambiare il tempo di esposizione e riscattare durante il raggio se non si dispone di una macchina fotografica con motore da almeno 3-4 fotogrammi/secondo.

RAGGIO VERDE LUNARE: Ragionando ex-post sull’esperienza del raggio verde lunare dell' 12 marzo 2006 (vedi sopra) ho dedotto che per fotografarlo si potrebbe utilizzare un valore di “b” basso pari a circa 0,01. Questo valore di “b” determinerebbe una soluzione del tipo: diaframma chiuso a f/5.6 – sensibilità equivalente pari a 3200 iso – tempo d’esposizione di 1s (EV pari a 4-5 con sensore impostato a 3200 iso).

PELLICOLE (raggio verde solare): Le pellicole consigliabili per il raggio verde solare sono le diapositive con sensibilità pari o inferiore a 100 iso, credo inoltre che la Fuji Velvia 50F e la Kodak Ektachrome 64T diano i miglioro risultati. La pellicola Fuji presenta una grana ultrafine con un’ottima dominante verde, mentre la Kodak ha grana fine con dominante blu – verde. Personalmente non ho mai usato dei filtri fotografici, tuttavia ci sono dei fotografi che ottengono ottimi risultati con i seguenti abbinamenti: Ilford PanF 50 o Kodak Techical Pan 2415 + W11 (il filtro giallo-verde per le foto in bianco e nero, taglia da 480nm a 580nm), oppure usando il filtro Ir Cut per eliminare parte del rosso che trasmette vicino all’infrarosso che potrebbe sfuocare il fenomeno.

DIGITALI: Riguardo a delle reflex digitali, si suggerisce di non modificare i parametri di defoult circa i bilanciamenti del bianco, del contrasto e della saturazione, per non imbattersi in spiacevoli inconvenienti come lo sharpening (microcontrasto). Non si deve neanche cedere alla tentazione di aumentare la saturazione del verde. Utilizzando una Canon Eos-1D Mark II, dell’amico Paolo Garzella, sono riuscito ad esporre correttamente il raggio utilizzando l’esposimetro spot (misurazione su un’area pari al 2,4% del campo inquadrato) puntando sul green flash (tutte le altre impostazioni in automatico) con una ottica Canon da 300mm f/5.6, ho ottenuto così dei file in formato RAW praticamente perfetti!! Ho ripetuto l’esperimento anche con la Reflex Canon Eos 5D (ottica: Canon EF 300mm f/4 + Canon EF 2X I) ed ho consta tatto che l’esposimetro spot (misurazione pari al 3,5%) riesce egregiamente a misurare il raggio verde solo puntando il cerchio spot sopra l’orizzonte e sottoesponendo di 2/3 di stop. Questo è un ottimo risultato perché garantisce al fotografo di poter riprendere il fenomeno con buoni margini di riuscita. Farò delle prove anche con le altre Canon e spero di riuscire a testare anche l’esposimetro spot (pari al 2%) della Nikon 3D, il quale dovrebbe essere, almeno sulla carta, superiore a quelli Canon. Si sconsiglia anche di modificare le reflex levando il vetrino Ir Cut di serie, perché la luce raccolta oltre i 650 nm. sfuocherebbe parzialmente il verde.

OTTICHE: Le focali migliori sono quelle superiori a 600 mm., ma non tutte le configurazioni ottiche vanno bene perché non devono soffrire di aberrazione cromatica, quindi le lenti apocromatiche sono le più indicate. Un ottimo compromesso prestazioni/prezzo può essere costituito dai piccoli Maksutov come gli ETX della Meade, l’Mc127 della Sky-Watcher o l’Alter M500 dell’Intes Micro. Ottime fotografie si possono ottenere anche con gli Shmidt – Cassegrain ed i Newton.

TELECAMERE: Non ho esperienze dirette nell’uso delle telecamere, tuttavia molti astrofotografi stranieri, tra cui Pekka Pairvainen, affermano d’aver ripreso il green flash con videocamere. Il regista documentarista Fabrizio Carbone mi ha comunicato di aver ripreso più filmati del raggio verde in Groenlandia mentre registrava un documentario per la Rai Tv (per la trasmissione “Stella del Sud”, in onda il sabato pomeriggio su Rai Uno). Le riprese sono state effettuate nei giorni tra il 12 ed il 15 giugno 2004 in mare aperto tra le ore 23 e le 02 nella baia di Disko a poche ore di battello dal porto di Ilulissat. I filmati sono stati registrati mediante la telecamera professionale Canon XL1 digitale, utilizzando l’apertura equivalente di diaframma pari a f/22 e velocità di 1/60 esimo di secondo”.




Strumentazione sul campo: SkyWatcher Mc127 + reflex Canon 10D


Sia le osservazioni personali, sia quelle pervenutemi dal Lazio e dalla Toscana, fanno concludere che la costa occidentale italiana sia un luogo privilegiato per la manifestazione del raggio verde rispetto ad altri siti italiani, in cui il fenomeno sembra verificarsi con minore frequenza (vedi anche “Green flash da Viterbo”, prof. P. Candy, Nuovo Orione, n. 12, Maggio 1993). Consiglio a chiunque di tentare d’osservare questa leggendaria “fotometeora”, nella consapevolezza che non è poi così rara come si crede.

Archivio fotografico sul raggio verde

La Galleria fotografica dedicata al "green flash" su questo sito rappresenta il primo archivio fotografico italiano sul fenomeno dei green flash, di conseguenza invito tutti i visitatori del sito a partecipare all'ampliamento di questo database inviando le proprie foto. Al fine di uniformare tutta la documentazione per una corretta esposizione sul web invito i collaboratori a rispettare le specifiche d'invio.

Letture consigliate sul fenomen del green flash:



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