Monesti tähtiharrastajalle hämärän aika on lähinnä pimentyvän taivaan odottelua, mutta hämärä itsessään on koko taivaan kattava ja värikäs ilmiö, joka on yllättävän monipuolinen havaintokohde.
Paras aika hämärän tarkkailuun on keväästä syksyyn, Etelä-Suomessa jopa keskikesän valoisinta yöaikaa voi käyttää hämärän ilmiöiden tarkkailuun. Sydäntalvella hämärän aika ajoittuu yleensä muiden arkiaskareiden kuten työmatkojen kanssa samaan ajankohtaan ja voi pitkien pilvisyysjaksojen vuoksi mennä muutenkin täysin ohi. Systemaattisen ja jämäkän havainnoinnin kannalta parasta aikaa hämärän ilmiöiden havainnointiin on kevät- ja syyspäiväntasauksen aika, jolloin hämärän kesto lyhyimmillään 2,5 tuntia. Ja tuolloin esimerkiksi iltahämärää havaittaessa ilmiö todella päättyy pimeän tuloon. Valoisina kesäöinä Etelä-Suomessa hämärän ilmiöitä on tarjolla tuutin täydeltä. Myös jäätelötuuttien tarjonta on silloin parhaimmillaan. Yksi mielekkäin tapa havaita hämärää on silloin kun on muutenkin etsimässä ilta- tai aamuhämärässä kuunsirppiä, tahi sisäplaneettoja Merkuriusta ja Venusta.
Hämäriä termejä
Hämärä tarkoittaa siis sitä aikaa illasta tai aamusta, jolloin aurinko on horisontin alapuolella, mutta taivas ei ole vielä täysin pimeä tai täysi pimeys on päättynyt aamuhämärän alkaessa. Hämärästä on tunnetusti kolme eri vaihetta.
Porvarillinen hämärä on silloin, kun auringon kiekon yläreuna on laskenut horisontin alapuolelle ja sen keskipiste on korkeintaan 6° horisontin alapuolella. Kirkkaimmat tähdet ja planeetat alkavat näkyä porvarillisen hämärän lopussa. Nauttinen hämärä vallitsee, kun auringon kiekon keskipiste on 6-12° horisontin alapuolella. Nimitys viittaa merenkulkuun. Silloin tähtiä on jo runsaasti näkyvissä ja merellä erottuu vielä horisontti. Sekstantilla voidaan mitata tähtien korkeuksia ja laskea havaintojen perusteella aluksen sijainti. Nauttisen hämärän loppupuolella voi jo aloitella kiikari- ja kaukoputkihavaintoja. Astronominen hämärä saapuu, kun auringon kiekon keskipiste on 12-18° horisontin alapuolella. Himmeimmätkin tähdet alkavat näkyä astronomisen hämärän aikana tai kadota aamun ensi sarastuksessa. Pimeys vallitsee silloin, kun aurinko on enemmän kuin 18° horisontin alapuolella. Se on yllättävän paljon; katsokaapa joskus kuuta 18° korkeudella ja kääntäkää katse yhtä paljon horisontista alaspäin.
Teoria ja tunnetuimpia ilmiöitä
Sininen taivas ja sateenkaari lienevät tunnetuimpia valon sirontailmiöitä. Myös hämärä perustuu sirontaan, mutta joihinkin yksittäisiin samaan aikaan nähtäviin ilmiöihin on muita selityksiä. Ilmassa oleva pöly ja kosteus vaikuttavat hämärän värisävyihin, joten keväällä kun ilmassa on paljon pölyä, nähdään erilaisia hämäriä kuin syksyllä, jos esimerkiksi reipas sade on ”puhdistanut” ilmaa. Keskellä talvea kirkkaina pakkaspäivinä tuntuu, että auringonlaskut ja hämärät seuraavat toisiaan, vaikka väitetäänkin ettei kahta samanlaista auringonlaskua ole. Joka tapauksessa hämärän aikaan (havaitsijan näkökulmasta) auringon säteet kulkevat pitkän tien horisontin takaa valaisten vielä havaitsijan yläpuolella olevia ilmakerroksia. Valon pienimmän aallonpituuden punaiset sävyt selviävät tästä matkasta parhaiten sinisten sirotessa ilmakehän molekyyleistä. Ilmakehän molekyylit eivät sirota kovinkaan paljoa valoa 90° kulmaan eli tässä tilanteessa zeniitin suuntaan, joten taivaanlaki on melko tylsä suunta hämärän ilmiöiden tarkkailuun (verratkaapa horisontin ja zeniitin sinisyyttä auringon ollessa vielä horisontin päällä tai noustua). Sen sijaan zeniitin ja horisontin puolivälin suunnasta havaitsijaan osuu paljon enemmän sironnutta valoa, eli melko lailla sopivalla katselukorkeudella kun Aurinko on laskenut. Auringon suunnassa kajastus on voimakkainta, koska sieltä suunnasta havaitsijan silmään osuu eniten pieniin kulmiin vesipisaroista ja muista suurista hiukkasista sironnutta valoa.
Hämäränsäteet lienevät tunnetuin hämärän ilmiö. Kaukana havaitsijasta, horisontin alapuolella voi olla pilviä jotka aiheuttavat näyttäviä varjoja purppuraa iltataivasta vasten. Toisten mielestä hämäränsäde on se tumma varjo, toisten mielestä taas se osa joka jättää iltaruskon näkyviin. Niin tai näin, hämäränsäteitä kannattaa alkaa havaitsemaan jo hämäräpuuhien alkuvaiheessa, sillä ne näkyvät parhaiten auringon ollessa viitisen astetta horisontin alapuolella. Silloin tilanne on sikäli hyvä, että myös purppuravalo auringon laskun suunnassa on voimakkaimmillaan. Tämä ideaalitilanne on yleensä reilun puoli tuntia auringonlaskun jälkeen. Sitä ennen onkin oiva hetki tarkkailla vastakkaista suuntaa (illalla itää) ja maan varjon kohoamista ja vastaruskoa, josta lisää jutun lopussa.
Purppuravaloa itsessäänkin kannattaa havaita. Silloin tällöin valoilmiöaktiivit raportoivat poikkeuksellisen voimakkaasta purppurasta. Syystä tai toisesta sirontahiukkasia on silloin enemmän. Tulivuorenpurkauksilla ja voimakkaalla purppuralla on ainakin selvä yhteys. Purppuran on silloin myös havaittu viipyvän taivaalla pidempään. Havaitsemalla purppuravaloa säännöllisesti oppii bongaamaan sen mikä on epätavallista joko kirkkaudessa, sävyissä tai sen kestossa.
Ei pelkkää sirontaa
Jos esimerkiksi lännessä auringonlaskun aikaan on pilviä, joita laskeva aurinko värjää punaisen ja oranssin uskomattoman hienoihin sävyihin, näky voi olla hyvinkin maalauksellinen ja dramaattisuudellaan mieleenpainuva, mutta osa nähdyistä väreistä voivatkin olla havaitsijan omaa tekoa. Se ei tietenkään vähennä kokemuksen merkitystä. Voimakkaasti värjäytyneiden pilvien välissä taivas voi näyttää vihertyneeltä, mikä voimistaa näkymän vaikutelmaa, mutta johtuu simultaanisen kontrastin synnyttämästä vääristymästä. Aivot täydentävät värikylläisten pilvien väliin jäävää vähemmän värikästä kohtaa vastakkaisella värisävyllä. Sopivina kesäiltoina kannattaa ottaa kuvia auringonlaskuista ja verrata niitä siihen näkymään minkä itse näkee ja pohtia mistä eroavaisuudet johtuvat.
Ilmeisesti myös tästä syystä kirjallisuudessa mainitaan tuon tuostakin ja tavan takaa että hämäränsäteissä voi esiintyä sinivihreitä tai sinertäviä sävyjä ja silloinhan katsomme ilmiötä punertavaa tai purppuraa taustataivasta vasten.
Muista myös vastakkainen suunta
Samaan aikaan kun aurinko laskee, idässä alkaa maan varjo nousta taivaalle. Se on helppo huomata harmaansinisenä vyöhykkeenä heti horisontin yläpuolella purppuran värisen vastaruskon alla. Se nousee kuitenkin nopeasti, mutta niin nousee vastaruskokin em. sirontakulman muuttuessa, mitä emme aina tule muistaneeksi. Jos vielä täysikuu sattuu nousemaan samassa suunnassa, näky on uskomattoman hieno. Maan varjon näkyminen on yleensä niin selvää, että monet maallikot luulevat sitä jonkinlaiseksi pilvikerrokseksi tai sumuksi! Mitä, eikös tänään pitänyt olla selkeää? Vastarusko ja maan varjo jatkavat nousuaan, kunnes niiden näkeminen alkaa olla mahdotonta tummuvaa taivasta vasten. Myös hämäränsäteitä havaittaessa kannattaa aina muista vilkaista selän taakse vastakkaiselle taivaalle. Toisinaan hämäränsäteet kulkevat koko taivaankannen yli. Netistä löytyy näyttäviä kuvia aiheesta. Surffailun voi aloittaa vaikkapa http://www.atoptics.co.uk
Noin tunti auringonlaskun jälkeen maan varjo ja vastarusko yleensä alkavat olla näkymättömissä. Mutta täysin pimeään on vielä toinen tunti, joskin tähtiä näkyy jo runsaasti. Keskikesän öinä tilanne on erikoinen. Hämärän edistyminen pysähtyy ja tutut itäisen taivaan hämäränilmiöt siirtyvät eteläiselle taivaalle. Hämärä filmi siis pysähtyy ja tavallaan vaihtaa suuntaa varhaisen kesäaamun valkenemista seuraten.
Lähteet:
Arnkil: Värit havaintojen maailmassa (Taideteollinen korkeakoulu 2007)
Minnaert: Maiseman valot ja värit (Ursa 1987)
Tähdet 1993 (Ursa 1992)
Tähdet 1994 (Ursa 1993)
Juttu on julkaistu alun perin Novan jäsenlehdessä 1/2001