La corona

a cura di Paolo Valisa

Il fenomeno della "corona" si osserva attorno alla luna o al sole quando questi sono velati da nubi alte sottili. Si compone di una parte centrale biancastra con un leggero bordo rosso, seguita da un anello più debole bluastro ed eventualmente da altri aloni iridescenti più esterni. L'estensione di una "corona" è dell'ordine di 10° di diametro, più piccola dell'arcobaleno o degli aloni provocati da cristalli di ghiaccio, che hanno un diametro di 22°.

Corona lunare del giorno 24 ottobre 2018, provocata dalla diffrazione di goccioline sovraffuse in sottili strati nuvolosi a circa 6000-8000 m di quota. (foto P. Valisa, 800 ISO, 1/2 sec a f5.6).

Il fenomeno ottico che crea la "corona" è la diffrazione. L'origine della "corona" è quindi completamente diversa da quella dell'arcobaleno che ha origine dalla differente rifrazione della luce di diversi colori attraverso le gocce di pioggia. Anche gli aloni hanno origine, come l'arcobaleno, dalla rifrazione ma da cristalli di ghiaccio. Gli aloni sono resi inoltre più complessi dalla riflessione della luce sulle faccette dei cristalli di ghiaccio.
La diffrazione si verifica quando la luce è emessa da sorgenti con dimensioni comparabili rispetto alla lunghezza d'onda. Nelle nubi medio-alte, in certe condizioni, si formano goccioline sovraffuse di diametro omogeneo che intercettano e riemettono la luce, provocandone la diffrazione.

Origine della diffrazione da goccioline di nube di dimensione omogenea. Ogni gocciolina diventa origine di onde sferiche generando diffrazione. La luce rossa, di lunghezza d'onda maggiore, produce una diffrazione più ampia di quella blu. La sovrapposizione delle diffrazioni policromatiche crea gli anelli colorati della corona attorno alla luna. (disegno P. Valisa).

Dal diametro della "corona" attorno alla luna è possibile anche ricavare la dimensione delle goccioline responsabili della diffrazione. L'angolo (espresso in radianti) sotteso tra il centro e il primo minimo dell'intensità luminosa è infatti pari al rapporto tra la lunghezza d'onda della luce e il diametro delle goccioline. Nel caso della corona del 24 ottobre, l'angolo risulta di circa 3 gradi (6 diametri lunari) e ci indica che le goccioline avevano un diametro di 10-12 millesimi di mm.
E' importante che le goccioline abbiano tutte lo stesso diametro, altrimenti gli angoli di diffrazione sarebbero diversi e gli anelli colorati si cancellerebbero producendo una corona bianca lattigginosa.

Dettaglio degli anelli concentrici dovuti alla dipendenza dell'angolo di diffrazione con la lunghezza d'onda (colore) della luce. Composizione di due foto da 1/125 sec e 2.5 sec a 200 ISO e f4. (foto Mauro Del Romano - 24 ottobre 2018 - Società Astronomica Schiaparelli).

Immagine visibile al tramonto del satellite Meteosat che mostra l'origine della nuvolosità che ha prodotto la corona. Durante una fase di vento da Nord con favonio, si formano sottovento alle Alpi nubi medio-alte, dovute all'espansione e raffreddamento di aria piuttosto umida che ha valicato la barriera alpina (immagine canale HRV, ore 17:30 giorno 24 ottobre).



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