Tähtitieteellinen yhdistys Ursa

Ilmakehän optiset ilmiöt

Mustat lasit - Pyramidihalot

Pyramidihalot

EGYPTILÄISIÄ TAIVAALLA?

Pyramidihalot on termi jota viljellään suomalaisten halohavaitsijoiden keskuudessa. Tuo termi ei oikeastaan kerro juuri mitään itse haloista. Ne eivät ole pyramidin näköisiä eikä niillä ole mitään tekemistä Egyptinkään kanssa. Nimi juontuu siitä että halot aiheuttava jääkide on ns. pyramidijääkide eli normaalin heksagonisen laatan (kuva laattapyramidista ohessa) tai pylvään päädyissä on pyramidipinnat tai vaihtoehtoisesti kide koostuu pelkästä pyramidista tai se on kaksoispyramidi (= kaksi pyramidia pohjistaan vastakkain). Termi laatta-, pylväs- ja Parry-pyramidi ovat myös suomalaista haloslangia ja kuvaavat hyvin millaisesta kiteestä on kyse ja vieläpä missä liiketilassa.

Pyramidin huippukulman puolikas yleisillä pyramidikiteillä on 28.071° ja satunnaisesti asennoitunut pyramidikide kykenee synnyttämään kuusi eri astekulman päässä auringosta näkyvää halorengasta. Jokainen näistä renkaista voi saada seuraansa ainakin yhden, jotkin (teoreettisesti kaikki) jopa kaksi eri liiketilasta syntyvää halokaarta.

Pyramidikiteen malli. Tässä on tavallisen laattakiteen (kutsutaan usein väli- tai keskiprismaksi) molempiin päätyihin lisätty pyramidit. Pyramidipäät eivät useinkaan ole täydet, vaan typistetyt kuten tässä.

(Tämä verkkoversion kuva on eri kuin varsinaisessa Mustat lasit 1/98 -julkaisussa ollut.)

Muiden pyramidikulmien olemassaoloa on halokirjallisuudessa puhuttu usein mutta mitään todisteita niiden synnyttämistä haloista ei ole saatu kuin vasta aivan viime vuosina. On tiedetty että on olemassa joukko haloja jotka saattavat selittyä toisilla pyramidikulmilla kuin mainitulla. Näitä haloja ovat pienet elliptiset halot, joidenka synty loivista pyramidikiteistä varmistui viime vuoden helmikuussa kokkolalaisen Martti Penttisen saatua kidenäyte ellipsihalojen näkyessä lähikiteistä (lisävahvistus saatiin maaliskuussa 1998 kun Jari Piikki onnistui kuvaamaan vastaavia kiteitä Juvalla ellipsihalon näkyessä). Lisäksi Marko Riikosen ja Leena Virran retki Chilen tulivuorille tuotti päivänvaloon kokonaisen perheen entuudestaan tuntemattomia haloja joidenka selitys onnistuu varsin hyvin kun käytetään tiettyä uutta pyramidikulmaa. Näiden joukossa on 24° ja 35° renkaan välimaastossa oleva rengas joka saattaa olla jotain mitä jesuiitta Scheiner näki 1629 ja jota Scheinerin haloksi on kutsuttu. Havaintojen yhtäläisyydet kasvavat kun kävi ilmi että Scheinerin yli 350 vuotta vanhan havainnon pystyy selittämään samalla pyramidikulmalla varsin hyvin. Scheinerin halon vanhoista selityksistä kiistellyin on sen selittäminen jää Ic:n eli kuutiomaisen jääkiteen olemassaololla. Jää Ic:tä ei ole toistaiseksi havaittu muualla kuin laboratoriossa erittäin alhaisissa lämpötiloissa. Lisäksi "V", (V:n muotoinen kaari 11-13° Auringon yläpuolella), jota on myös Moilasen kaareksi haukuttu, on mahdollisesti peräisin kidetyypistä jolla voi olla totutusta poikkeava pyramidikulma.

Kaikki pyramidihalot lasketaan toistaiseksi harvinaisiin haloihin ja vaativat siten tarkemman selvityksen havainnosta sekä mielellään mittauskelpoisia valokuvia.

PYRAMIDIHALOT

Pyramidijääkiteeseen voi siis synnyttää kuusi eri valoreittiä joista syntyvät halot näkyvät eri astekulmien päässä Auringosta. Kiteen liiketila jakaa vielä nämä halot renkaisiin, parhelioihin ja sivuaviin. Teoreettisesti on useampia muotoja mutta niitä ei ole vielä nähty.

1) Renkaat: 9° (Van Buijsenin halo), 18° (Rankinin halo), 20° (Burneyn halo), 23° (Barkowin halo), 24° (Dutheilin halo) ja 35° (Feuilléen halo) renkaat. Nämä syntyvät kun pyramidikide on asennoitunut satunnaisesti. Suluissa halojen alias nimet joita voi myös käyttää jos ei tykkää asteluvuista, 23° renkaan tapauksessa on hiukan epäselvää kuka sen on ensimmäisenä havainnut mutta Barkowin nimi voisi olla suositeltavissa. Barkow kuvasi useita pyramidihaloja, mm. 23° renkaan, jo 1910-luvulla.

Pyramidirenkaat. Vieressä olevaan leikattuun simulaatioon on merkitty kaikki kuusi pyramidirengasta ja myös 22° ja 46° renkaat (joista jälkimmäinen jäi simulaatiossa olemattomaksi). Huomaa ettei 23° ja 24° renkaita juuri erota 22° renkaan ulkopuolelle syntyvästä hehkusta.

2) Parheliat (vielä vähän aikaa sitten parroidit): 9° ylempi ja alempi parhelia, 18° (sivuilla) parheliat, 20° ylempi ja alempi parhelia, 23° ylempi ja alempi parhelia, 24° ylemmät ja alemmat parheliat sekä 35° ylemmät ja alemmat parheliat. Syntyvät kun laattamainen pyramidikide (ed. sivun kuva kiteestä) on asennoitunut horisontaalisesti eli kiteen pää- eli c-akseli on pystysuorassa. Eräät näistä ovat aika harvinaisia ja viimeisin näistä onnistuttiin kuvaamaan vasta marraskuussa 1997.

Parheliat. Simulaation vasen puoli on optimaalinen tilanne (kiteiden tiltti vain 0.5°) ja oikealla on todellisempi tilanne (tiltti on 8°). Käytännössä taivaalta löytyy lähes aina oikeanpuoleisen näkymän tapaista ja parheliat ovat aika sotkuisia. Simulaatiossa on 22° rengas, heikko 46° rengas, zeniitinympäristön kaari (ZYK) ja sivuauringot (SA) hahmottamassa halojen sijaintia. Aurinko (A) on 15° korkeudella tässä simulaatiossa.

1) 9° ylempi ja alempi parhelia.

2) 18° parheliat.

3) ylempi 20° parhelia on heikosti 22° renkaan lakipisteen alapuolella kun kiteissä on enemmän tilttiä. Nähtävissä paremmin matalalla auringolla.

4) 24° ylemmät ja alemmat parheliat.

5) 23° ylempi parhelia. Huomaa kuinka kaukana se sijaitsee kun aurinko on 15° korkeudella!

Simulaatiossa käytetty auringonkorkeus ja kidetyypit eivät suosi 35° parhelioita jotka uupuvat tästä simulaatiosta. 35° ylemmät parheliat ovat noin kello 11 ja 1 suunnilla ja alkavat näkyä kunnolla vasta kun aurinko on alle 10° korkeudella. 35° alemmat näkyvät kun aurinko nousee yli 30°. Ne ovat noin kello 4.30 ja 7.30 suunnissa.

Alempi 20° parhelia on ongelmallinen myös, sillä se erkaantuu nopeasti 20° renkaasta ja saattaa sotkeutua 22° allasivuavaan jota se muistuttaa. Samoin ylempi 20° parhelia liikkuu auringon korkeuden mukaan voimakkaasti ja vain aivan matalilla auringonkorkeuksilla koskettaa rengastaan.

Pyramidiaurinkokaari puuttuu simulaatiosta myös, se on lähes tavallisen aurinkokaaren kaltainen mutta sen tekemä lenkki on isompi. Pyramidiaurinkokaari havaittiin ja kuvattiin ensimmäisen kerran vasta 27. marraskuuta 1997 Chilessä Marko Riikosen ja Leena Virran toimesta vaikka teoreettisesti se on tunnettu jo vuosia ja sen löytymistä osattiin odottaa. Samoin puuttunut havainto 23° alemmasta parheliasta saatiin samalta paikalta seuraavana päivänä. 23° alempi näkyy kunnolla vain yli 50° auringon korkeuksilla.

3) Sivuavat: 9° sivuavat ja 24° sivuavat. Muita ei ole täysin varmuudella todettu mutta 20° ja 35° sivuavien havainnoista ja jopa kuvista on puhuttu ja väitelty.

Sivuavat kaaret. Tämä hiukan ufon näköinen simulaatio sisältää tavallisista haloista 22° renkaan ja 22° ylläsivuavan kaaren (22SK). Auringon (A) korkeus on 20°. On hyvä muistaa että sivuavat kaaret todella sivuavat saman asteluvun rengasta lähes aina (vrt. 22° ja 46° sivuaviin).

1) 9° sivuavat kaaret. Näkyvät yleensä vain sivustoilla mutta korkealla auringolla synnyttää suuren "ellipsihalon" ja kun aurinko on riittävän ylhäällä on tuloksena 9° rengas. Tässäkin simulaatiossa näkyy kuinka 9° sivuavat kaaret yhdistyvät lenkiksi auringon yläpuolella.

2) 20° sivuavat kaaret. Nämä tulevat simulaatioihin todella helposti mutta niitä ei ole vielä havaittu varmuudella luonnossa.

strong>3) 24° sivuavat kaaret. Ylhäällä ja alhaalla. Yläpuolella on merkattu numero 3:lla kaaren alku- ja loppupää. Tämän voi sekoittaa helposti esim. 24° renkaaseen.

4) 35° sivuavat kaaret. Mahdollisista alemmista osamuodoista tunnetaan Walter Tapen lentokoneesta ottama kuva, mutta kuvien tulkinnasta ei olla yksimielisiä sillä kuvien 35° halo voi olla myös 35° alempi parhelia.

ERÄITÄ PYRAMIDINÄYTELMÄTYYPPEJÄ

Voisi luulla että pyramidihalot esiintyvät kaikki yhdessä mutta näin ei ole vaan on selvästi erityyppisiä pyramidinäytelmiä. Seuraavana on muutama näytelmätyyppi jotka juontavat juurensa tiettyjen pyramidihalojen syntytavoista (esimerkiksi 9 ja 24° halot tapaavat esiintyä yhdessä koska niiden molempien valoreitti vaatii väliprisman pyramidikiteeseen).

1) yksinäinen 23° parhelia
Ehkä yleisin pyramidinäytelmä. Vaikea erottaa yksittäisestä 22° ylläsivuavasta kun aurinko on korkealla, yli 30° asteessa. Kyseinen halomuoto on hyvin Parryn kaaren kaltainen ja siihen usein sekoitettu, mutta on ilmeisesti sitä yleisempi. 23° ylempi parhelia roikkuu taivaalla noin 1° ylempänä kuin tavallinen kovera Parry ja muistuttaa sitä varsin suuresti mm. käyttäytymisellään auringon korkeuden muuttuessa. Joskus 23° ylempi parhelia saa alleen pätkän rengasta joka usein on 23° rengas. On mahdollista että useissa "huonoissa" pylväskidenäytelmissä havaittu selvä Parry onkin ollut pyramidikiteestä syntyvä 23° parhelia.

2) 18 ja 23° parheliat
Eräs yleinen ja varsin selvästi tunnistettava halopari. Taivaalla on kolme halokaarta: yksi ylhäällä kuten 22° ylläsivuava kaari ja sivuilla sivuauringon kaltaiset kaarenpätkät mutta jotka ovat selvästi lähempänä Aurinkoa kuin ylhäällä oleva kaari. Usein vielä renkaat mukana.

3) 9° rengas ja leveä 22° rengas.
Tämä on ensimmäisiä leimallisia pyramidinäytelmiä joita Ursan halojaoston piirissä tunnistettiin. Leveä 22° rengas johtuu siitä että 23 tai 24° rengas (tai molemmat) on heti tavan 22° renkaan ulkopuolella sitä leventämässä.

4) 9° parhelia ja 24° parheliat
Tämä on varsin helposti tunnistettava pari. Mukana usein myös renkaat. 9° alempi tai ylempi parhelia on heti Auringon alla tai sen yläpuolella noin 9° etäisyydellä. 24° parheliat ovat molemmilla puolin Auringosta sijaiten kellotaulun suuntiin verraten kello 4:n ja 8:n (alemmat) sekä kello 2:n ja 10:n (ylemmät) suunnissa.

5) 9, 18, 23 ja 24° haloja
Sisimmät pyramidihalot on usein esillä. Jopa niin ettei 22° rengasta ole lainkaan. 23 ja 24° renkaat on usein vaikea toisistaan erottaa ja siksi varsinkin 24° renkaan varma havainto on kova asia. Joskus voi huomata 18° renkaan ulkopuolella heti toisen renkaan: 20° renkaan tai sitten selvästi ulompana vielä 35° renkaan jonka visuaalihavainnot ovat aika kortilla Suomessa.

6) Kaikki pyramidihalomuodot
Havaintouran eräänä merkkipaaluna voi pitää sitä kun ensikerran kaikkien kuuden astekulman haloja näkee yhtäaikaa. Usein lukumäärä jää kuitenkin viiteen koska 24° rengas tahtoo jäädä 23° renkaan peittoon. Mutta jos 24° parheliat ovat pelissä mukana on ne helppo poimia näytelmästä.

Myös muita kombinaatioita voi kyllä havaita. Mutta kidemuodoista johtuvia syy-seurauslinjoja katsottaessa voidaan sanoa että jos 9° haloja näkyy on todennäköistä että 24° haloja on myös taivaalla. Jos 20° rengas näkyy on todennäköistä että myös 35° rengas on taivaalla (tosin laaja-alaisena halona voi olla liian himmeä näkymään). Jos 18° haloja näkyy on usein myös 23° haloja näkyvissä (liekö montakaan havaintoa 18° haloista ilman 23° haloa).

Eräs pyramidihalojen selittämättömistä piirteistä on se että periaatteessa aina kun pyramidihaloja näkyy, pitäisi taivaalta löytyä myös 20° ja 35° haloja. Avoin kysymys on miksei niitä useinkaan näy vaan nämä kaksi haloa, jotka yksinkertaisesti ajateltuna syntytapansa perusteella pitäisi olla yleisimpiä heti 23° halojen jälkeen, ovatkin ne harvinaisimmat.