Между тем, данный атмосферный феномен — яркий пример того, как обманчива бывает иной раз внешняя форма того или иного природного явления. Стоит лишь заглянуть в его реальный механизм — и от тайны не останется следа. Так и здесь. Все формы гало, как простые, так и сложные, объясняются на уровне физических законов оптики, которые изучаются в средней школе.
Метеорологи уже давно обратили внимание на то, что при появлении гало солнце затянуто дымкой — тонкой пеленой высоких перистых или перисто-слоистых облаков. Они плавают в атмосфере на высоте шести-восьми километров над землей и состоят из мельчайших кристалликов льда, которые чаще всего имеют форму шестигранных столбиков или пластинок.
Атмосфера не знает покоя. И ледяные кристаллики, опускаясь и поднимаясь в потоках воздуха, то подобно зеркалу отражают, то подобно стеклянной призме преломляют падающие на них солнечные лучи. Некоторые из таких — отраженных и преломленных лучей — могут попадать к нам в глаза. Вот тогда-то мы и видим гало.
Кстати, не всякие перистые облака дают яркое, хорошо заметное гало. Для этого нужно, чтобы они были не слишком плотными (солнце просвечивает) и в то же время в воздухе должно находиться достаточное количество ледяных кристалликов. Бывает и так, что гало возникает при совсем чистом, безоблачном небе. Это значит, что высоко в атмосфере плавает много отдельных ледяных кристалликов, но без облачного образования. Так случается в ясные дни зимой.
…В вышине появился светлый горизонтальный круг, проходящий через солнце и опоясывающий небо параллельно горизонту. Как он возник? Специальные опыты (их неоднократно проводили ученые) и расчеты показывают: такой круг — результат отражения солнечных лучей от боковых граней шестигранных кристалликов льда, плавающих в воздухе в вертикальном положении. Лучи солнца падают на них, отражаются от них, как от зеркала, и попадают в глаза наблюдателя. И тут вступает в права одна особенность зрительного восприятия. Наши глаза не могут заметить искривления световых лучей. И мы видим отраженное изображение солнца не там, где оно находится в действительности, а на прямой линии, идущей от глаз. Причем изображение будет нам видно на той же высоте над горизонтом, что и действительное солнце.
Можно сказать, что это очень похоже на то, как мы видим в зеркале изображение электрической лампочки одновременно с самой электрической лампочкой. Ведь и тут — в воздухе находится множество вертикально плавающих кристалликов-зеркал, отражающих солнечные лучи. Эти многие зеркальные изображения солнца у нас в глазах сливаются, и мы видим сплошной светлый круг. А рядом — реальное солнце.
Другой случай — отражение солнечного света от маленьких кристалликов льда, плавающих в морозном воздухе, порождает светящийся столб. Тут в игре света участвуют ледяные зеркальца уже в виде пластинок. Нижние их грани отражают свет скрывшегося за горизонтом солнца, и мы, вместо самого солнца, видим некоторое время уходящую в небо от горизонта светящуюся дорожку — искаженное отражение солнечного диска.
Аналогичное явление каждый наблюдал в лунную ночь, стоя на берегу моря или озера. Любуясь лунной дорожкой, мы видим ту игру света — зеркальное отражение луны, сильно растянутое из-за того, что поверхность воды подернута рябью. Слегка волнующаяся вода отражает падающий на нее свет так, что мы воспринимаем как бы многие десятки отдельных отражений ночного светила. Из них и складывается воспетая поэтами лунная дорожка.
А понаблюдайте в морозный вечер за уличными фонарями. Возможно, вы и тут увидите гало, порожденное их светом в воздухе, насыщенном ледяными кристалликами или снежинками. Гало в виде большого светлого столба может возникнуть и во время снегопада. Бывают зимой такие дни, когда снежинки как бы плавают в воздухе, а сквозь неплотные облака упрямо пробивается солнечный свет.
При гало-круге, опоясывающем солнце, «виновниками» являются те же ледяные кристаллики, но шестигранной формы. И они не только отражают, но и преломляют свет. Большинство солнечных лучей, падающих на такие шестигранники, тоже рассеиваются в воздухе, мы их не видим. А от некоторых в наши глаза попадают и направленные лучи. Такие кристаллики располагаются на небе по окружности вокруг солнца. Все они кажутся нам освещенными. В этом месте мы и видим радужный круг.
Почему радужный, понять нетрудно. Ведь, проходя через призму, луч света не только преломляется, но и разлагается на спектральные цвета. При этом внутренняя часть гало-круга окрашена красным, а внешняя — сиреневатым цветом. Замечено, что гало-круг всегда более ярок по бокам. Это потому, что здесь пересекаются два гало — вертикальное, а также и горизонтальное.
И ложные солнца образуются чаще всего именно в месте пересечения. Наиболее благоприятные условия для их появления складываются тогда, когда солнце стоит невысоко над горизонтом и часть вертикального круга уже нам не видна. Какие кристаллики участвуют в этом «представлении»? Ответ на вопрос дали специальные эксперименты. Оказалось, что ложные солнца появляются благодаря шестигранным кристаллам льда, по своей форме напоминающим… гвозди. Они плавают в воздухе вертикально, преломляя свет своими боковыми гранями.
А третье «солнце» появляется тогда, когда над настоящим солнцем видна лишь одна верхняя часть гало-круга. Порой этот отрезок дуги — иной раз светлое пятно неопределенной формы. Иногда такие ложные солнца не уступают по яркости реальному светилу. Наблюдая их, древние летописцы писали не только о трех солнцах на небе, но и об отрубленных огненных головах и т. п.
Теперь уже, думается, нетрудно понять, как возникают на небе светящиеся кресты, которые и в наш век пугают иных людей. Разгадка в том, что не всегда мы видим на небе ту или иную форму гало полностью.
Зимой, при больших морозах, как уже сказано, по обе стороны солнца появляются два светлых пятна — части вертикального гало-круга. Так бывает и с проходящим через солнце горизонтальным кругом. Чаще видна лишь та его часть, которая примыкает к светилу, на небе появляются как бы два светлых хвоста, тянущиеся от него вправо и влево. Части вертикального и горизонтального кругов при этом пересекаются и образуют два креста по обе стороны от солнца.
В другом случае мы видим у солнца часть горизонтального круга, пересекающегося светящимся столбом, который от солнца идет кверху и книзу. И снова образуется крест, в центре которого находится солнце.
Наконец, бывает и так: на небе после захода солнца видны светящийся столб и верхняя часть вертикального круга. Пересекаясь, они тоже дают изображение большого креста. А порой такое гало напоминает старинный рыцарский меч. И если он еще окрашен зарей, то вот вам и окровавленный меч — «грозное напоминание» небес о грядущих бедах! Французский ученый К. Фламмарион просмотрел исторические хроники и выяснил: составители их нисколько не сомневались в существовании прямой причинной связи между этими таинственными явлениями на небе и делами земными.
…В 1120 году хроники зафиксировали: среди кроваво-красных облаков появились крест и человек, состоявшие из пламени. Все ожидали светопреставления, но дело кончилось только гражданской войной. В 1156 году несколько часов подряд вокруг солнца блестели три радужных круга, а когда они исчезли, возникли три солнца. Составитель хроники решил: видение предвещало разрушение Милана после семилетней осады. В январе 1514 года в Вюртемберге были видны три солнца, из коих среднее больше боковых. В то же время на небе появлялись окровавленные и пылающие мечи. В марте того же года опять были видны три солнца и три луны. Тогда же турки были разбиты персами в Армении…
Уже этих примеров достаточно, чтобы увидеть, сколь произвольно и безосновательно непонятные и устрашающие природные явления «состыковывались» в прошлом с различными событиями в человеческом обществе. Но тогда у людей не было знаний, и такое диковинное явление, как светящийся крест, не могло не вызывать суеверных страхов. Ну, а ныне?..
