lauantai 16. heinäkuuta 2016

TAIVAAN SÄTEITÄ

Kaikki meistä varmasti muistavat piirtäneensä jo pienenä lapsena kesäisiin kuviin Auringosta lähteviä säteitä. Eipä sitä tosin silloin ajatellut mitä kyseisen ilmiön taustalla oikein onkaan. Todellisuudessahan ”Auringon säteitä” ei varsinaisesti ole olemassa. Voimme toki aistia silmillämme Auringon säteilystä aiheutuvaa valoa sekä tuntea sen lämmittävän vaikutuksen ihollamme. Lapsuuden kuvien säteisiin päästäksemme, joudumme siis tällä kertaa perehtymään hieman optiikkaan eli valo-oppiin.


Optisia säteitä on useita erilaisia osamuotoja, joissa termistö saattaa mennä hyvin herkästi sekaisin. Tavanomaisia nimityksiä näille säteille ovat pilvisäteet, ruskosäteet, hämäränsäteet tai sumusäteet. Tähän soppaan kun lisätään termejä heijastuneet tai vastasäteet, on aikamoinen sanaviidakko valmis. Periaatteeltaan kaikkien säteiden syntymekanismi perustuu kuitenkin vain muutamaan yhteiseen tekijään, joita tarvitaan niiden syntymiseen. Ensimmäiseksi tarvitaan riittävästi valoa, joka yleisimmin on luonnollisesti Aurinko. Myös Kuu tai keinovalot ovat mahdollisia valonlähteitä säteiden muodostumiseen. Toiseksi tarvitaan ainetta, joka saa aikaan valon siroamisen. Yleisimmin aine on ilmakehän sumupisaroita, vesihöyryä tai pölyä. Kolmanneksi tarvitaan esteitä, jotka aiheuttavat varjoja. Esteinä voivat toimia esimerkiksi pilvet tai muut voimakaspiirteiset maastonmuodot.

Pilvisäteitä golfkentän laidalla. Mallemort, Ranska, 3.7.2015.

Säteistä selvästi yleisimpiä ovat pilvisäteet. Ne ovat hyvin yleisiä ja niitä voi nähdä jossain muodossa lähes aina, kun taivaalla on pilviverho, jossa on sopivasti pieniä aukkoja. Parhaiten säteet erottuvat, kun Auringon suunnalla on tummia pilviä, joiden raoista ojentuu alas kirkkaita valonsäteitä, jotka näkyvät tummia pilviä vasten. Säteet näyttävät tällöin lähtevän Auringosta ja leviävän viuhkamaisesti. Tämä muoto on kuitenkin vain perspektiivi-ilmiön aikaansaama harhanäky. Todellisuudessa säteet ovat yhdensuuntaisia. Pilvisäteitä voi nähdä myös kirkasta taivasta vasten, kun yksinäinen pilvi lipuu Auringon eteen. Silloin parhaiten erottuvat tummat säteet, jotka ovat pilven varjossa olevia alueita, joista siroaa vähemmän valoa kuin taustataivaasta. Pilvisäteissä sirottavana aineena toimii ilmakehän pöly ja vesihöyry. Mitä enemmän kosteutta ja pölyä, sitä näyttävämpiä säteet ovat. 

Näyttäviä pilvisäteitä pienen lammen rannalla. Mallemort, Ranska, 3.7.2015.
Kirkkaana päivänä yksinäisen pilven takaa erottuvat parhaiten tummat säteet. Kuninkoja, Turku, 7.7.2014.
Pilvisäteiden erikoismuoto ovat puolestaan ruskosäteet, jotka näkyvät Auringon ollessa lähellä horisonttia. Tällöin säteet ovat väriltään punertavia ja suuntautuvat yleensä ylöspäin näkyen joko pilvien alapinnalla tai punertavaa taivasta vasten. Ruskosäteitä voi näkyä vielä Auringon laskettuakin, jolloin ne voi sekoittaa toiseen hämärän ilmiöön, hämäränsäteisiin. Hämäränsäteet poikkeavat kuitenkin pilvisäteistä niin, että niissä auringonvalo siroaa korkella ilmakehässä olevista ilmamolekyyleistä eikä alailmakehän vesihöyrystä ja pölystä. Hämäränsäteet näkyvät parhaiten, kun Aurinko on muutaman asteen horisontin alapuolella. Ruskosäteistä ja hämäränsäteistä voi toisinaan nähdä myös niin sanottuna vastapuolen versioita. Silloin säteet näkyvät vastakkaisella puolella kuin missä Aurinko on. Oman erikoistapauksensa säteisiin voi tuoda vielä sumu, jolloin sirottavana aineena toimivat sumupisarat. Sumusäteet voivat näkyä myös keinovalossa, sillä siroamisen aiheuttavat pisarat sijaitsevat tällöin hyvin matalalla.

Säteiden tarkemmat fysikaaliset ominaisuudet ja niiden näyttäytymiseen liittyvää lisätietoa löytyy Ursan verkkojulkaisu Zeniitistä:


Ruskosäteet ovat pilvisäteiden erikoismuoto, jotka voivat näkyä Auringon ollessa lähellä horisonttia. Kuninkoja, Turku, 3.8.2014.

Itselläni ei ole kuvia hämäränsäteistä, mutta Ursan Taivaanvahdin havaintopalvelusta löytyy runsaasti esimerkkejä sekä hämäränsäteistä että vastaruskossa näkyvistä vastahämäränsäteistä.


Myös Kuu voi synnyttää säteitä pilven takan ollessaan. Kuninkoja, Turku, 21.5.2016.

Kuvat: © Jani Laasanen

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti