什么是“极其罕见的花粉日冕”?花粉是如何在太阳周围形成几个紧密的彩虹圈的?为什么是花粉?

Question

福里斯特·米姆斯的YouTube视频一个非常罕见的花粉日冕显示了一对彩虹色的环紧紧环绕着太阳;里面是蓝色的。

第一个环很容易看到，第二个是模糊的，所以我玩了颜色和对比度，带出红色的部分，与蓝色的天空形成对比。

问题:什么是“极其罕见的花粉日冕”?花粉是如何在太阳周围形成紧密的彩虹圈的为什么是花粉?

Answer 1

这是我以前从未见过的有趣现象。从一般的日冕讨论开始，日冕基本上是由衍射引起的，衍射是一种光学散射形式，当来自太阳的光经过一个小粒子的边缘时，它的路径被“弯曲”了。一个简单的例子是这个例子图中的情况D，它显示了光在一个小云滴上的散射:

其它相互作用包括反射和折射。对于衍射，当多重相互作用发生时，衍射光产生干涉图案。这里展示了一个简单的例子，光从粒子的两侧衍射:

最终，日冕是在大量粒子的存在下发生的大量这种相互作用的结果。然而，就花粉日冕而言，颗粒的类型在很大程度上并不重要——与其他光学散射过程(例如反射或折射)相比，衍射是一个重要的组成部分，因此无论颗粒是液体还是固体，都可能形成日冕:日冕的形成，一个很好的近似，不需要液滴内部的知识，因为表面散射波占主导地位。它可以是水，墨水或煤-模式几乎是相同的。这主要取决于液滴的大小、形状和光的波长。

事实证明，花粉有时恰好与云滴的大小范围相似。与直径在15 ~ 200 μm之间，较小的花粉颗粒可与云滴大小相似(直径~20 μm)，使它们具有相似的衍射性质。最后，主要的区别在于花粉的形状不如云滴均匀;当它们悬浮在空气中时，它们的优先取向会导致形成日冕垂直拉长或有特别明亮的斑块在某些情况下。