Gli Aloni Solari

Aloni solari. Cosa sono?

Nella fotografia scattata di recente nei pressi di Monte Argentario, GR, Toscana, è possibile notare l’esito di un particolare fenomeno ottico dovuto alla copresenza di una serie di fattori atmosferici, che determinano la strana presenza di un “alone” colorato attorno al Sole. In giornate terse come quella nell’immagine, quando il Sole è ben visibile nel cielo, il fenomeno appare in tutta la sua bellezza.

Di cosa si tratta? Gli aloni sono un fenomeno puramente ottico che si origina per via della presenza di piccolissimi cristalli di ghiaccio che stazionano nella parte superiore della troposfera. La luce bianca emanata dal Sole, nell’attraversare questa zona ad alta densità di cristalli viene rifratta e scomposta nei colori tipici dello spettro elettromagnetico del visibile, i colori dell’arcobaleno, per l’appunto. In queste circostanze, possiamo avere due tipi di fenomeni, l’alone di 22° e 46°.

Vediamo meglio la fisica che c’è dietro all’alone di 22°. Perché appare leggermente colorato? L’alone di 22° è circolare, e, nello specifico, si tratta di quello che in fotografia cinge il Sole come fosse un’aureola. L’alone è principalmente dovuto alla rifrazione della luce, che sussiste quando questa interagisce con dei piccoli cristalli di ghiaccio di forma esagonale, che abbiano un angolo di apertura di 60°. Il principio alla base del fenomeno è lo stesso che provoca la scomposizione della luce bianca nei suoi colori quando attraversa un prisma: la rifrazione. Per intenderci, chi non ha presente la celebre copertina di The Dark Side of the Moon dei Pink Floyd?

La luce, quindi, nell’attraversare il cristallo, viene rifratta e, a causa dell’indice di rifrazione del ghiaccio (n=1,31), esce dal cristallo deviata di un certo angolo, diverso dall’angolo incidente. Il valore dell’angolo di deviazione minima della luce che attraversa un cristallo con n=1,31 è circa 22°, che corrisponde ad una lunghezza d’onda che cade nel verde.

Per minime differenze dei valori degli indici di rifrazione n, avremo che la luce uscente dal cristallo apparirà rossa (n=1,306) o blu (n=1,317).

Quindi l’alone è in parte simile all’arcobaleno per via dei fenomeni ottici alla base, ma ha un’origine diversa. Mentre l’arcobaleno nasce dall’interazione fra luce solare e micro-goccioline d’acqua, l’alone nasce dall’interazione con piccoli cristalli di ghiaccio sospesi in troposfera (6-12 km di altitudine).

Curiosità: un alone di questo tipo può formarsi anche attorno alla Luna e a qualsiasi altra fonte luminosa!

Livia Gerecitano

Fonti:
https://it.wikipedia.org/wiki/Alone_di_22%C2%B0
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/atmos/halo22.html
Immagini:
Immagine: Marco Solari Images, usata con il permesso.
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/atmos/halo22.html