Nella foto di sinistra si vede l’ombra dell’osservatore sul balcone a sinistra della torre circondata dalla luce. Dopo aver scattato la prima immagine il fotografo si è spostato sul balcone di destra ed ha registrato la luce apparsa nuovamente intorno alla sua ombra. Il fenomeno che mostra l’illuminazione intorno alla propria ombra si chiama heiligenschein.

“Sembra che sia una prerogativa della Natura quella d’illuminare il punto antisolare: esiste 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.

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 foto di questo fenomeno 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.

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.” (Tratto da Luci e colori del cielo, Meniero, Ronca Editore 2020).

Rubrica di Marco Meniero per conto del #GrAG ed è autore della ripresa.

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