Heiligenschein
Sembra che sia una prerogativa della Natura quella d’illuminare il punto antisolare, come abbiamo già visto nello Spettro di Brocken o nel Gegenschein. Esiste tuttavia un fenomeno ottico che crea una zona luminosa intorno all’ombra della testa dell’osservatore che, appare bianco, ma, differentemente dal Gloria si verifica in assenza di nubi. Stiamo parlando dell’Heiligenschein. Esso dipende dalle gocce di rugiada sferiche, appese alle foglie di erba, che agiscono come microlenti. Queste piccole sfere d’acqua convogliano la luce del sole attraverso un meccanismo di ottica geometrica in un fuoco approssimativo 20% del loro diametro ben oltre la loro superficie posteriore. Alcune gocce poggiano sulla punta di piccoli peli e non toccano la superficie della foglia. Quando le gocce ed i peli hanno le giuste dimensioni, la luce del sole è focalizzata in un punto luminoso sulla foglia. La luce dal punto si sparge in tutte le direzioni, ma alcuni raggi attraversano nuovamente la goccia ripercorrendo inversamente il tragitto. L'effetto che ne scaturisce in ogni goccia si chiama backscatter e restituisce verso l’osservatore la luce più brillantemente rispetto alle altre direzioni. Così il backscatter fa brillare la rugiada più intensamente nel punto antisolare.
Eccezionalmente, le goccioline possono formare anche una arco luminoso con raggio di quaranta gradi visibile se il prato è abbastanza grande. L’Heiligenschein dovrebbe apparire verde perché le goccioline sono poste sulle foglie, ma appare bianco perché i singoli punti di luce saturano i recettori dei colori degli occhi.
Le due foto sono state scattate dal balcone di una torre, nello scatto a sinistra si vede il bagliore intorno all'ombra di sinistra, infatti mi ero posto sulla sinistra della torre. Per effettuare lo scatto di destra mi sono posto sul balcone di destra ed in questo caso ho ripreso il bagliore sull'ombra di destra.
Sylvanshine
Un fenomeno molto simile, ma ben più raro è il Sylvanshine, un fenomeno ottico in cui rugiada è sulla cera che ricopre alcuni tipi di foglie e riflette col meccanismo del backscatter i fasci di luce che riceve. Questo effetto fa apparire gli alberi come coperti di neve durante le notti estive. Il fenomeno è stato spiegato nel 1994 dal professor Alistair Fraser della Pennsylvania State University , esperto in ottica meteorologica. Secondo la sua analisi del fenomeno, la cera sulle foglie fa sì che l'acqua formi perline, che in effetti diventano microlenti. Queste lenti focalizzano la luce su un punto della superficie fogliare e l'immagine di questo punto viene quindi convogliata nella direzione opposta.
Effetto Opposizione
In natura, oltre alle gocce d’acqua, ci sono anche dei minerali e dei cristalli che retroriflettono la luce. Questo è il motivo per cui la formazione luminosa di cui abbiamo parlato può apparire anche senza la presenza di acqua, quindi non dobbiamo meravigliarci se è stato osservato perfino sulla Luna, su Marte e su alcuni terreni. Tuttavia quando si forma grazie ai cristalli prende il nome di “effetto di opposizione”, oppure “effetto Seeliger”. Famosa è una sua foto che appare intorno alla testa dell'ombra di Buzz Aldrin a causa delle proprietà retroriflettenti della regolite lunare. La foto è stata scattata da Neil Armostrong che appare lui stesso sulla visiera di Aldrin.
Effetto Opposizione su MARTE
Mars Exploration Rover 'Opportunity' in discesa su Meridiani Planum
24 Gennaio 2004
Riassunto
- L'effetto opposizione è una illuminazione del punto antisolare dovuto alla retroilluminazione della luce che dentro cristalli o gocce di acqua.
- L'Heiligenschein è un "effetto opposizione" nelle gocce di acqua.
- Il Sylvanshine è un Heiligenschein che avviene sulle piante.
