รุ้งกินน้ำกลับหัว "รอยยิ้มของท้องฟ้า" ปรากฏการณ์ทางแสง ที่หาชมยาก

        หลายคนอาจเคยแหงนหน้ามองท้องฟ้าแล้วเห็นแถบโค้งสีรุ้งสดใสคว่ำลงเหมือนรอยยิ้มขนาดใหญ่ บางครั้งถูกเรียกว่า “รุ้งกินน้ำกลับหัว” หรือ Circumzenithal Arc (CZA) ปรากฏการณ์นี้มักสร้างความสับสน เพราะหน้าตาคล้ายรุ้งกินน้ำทั่วไป แต่ความจริงแล้วมันไม่ได้เกิดจากหยดน้ำในอากาศ หากเป็นปรากฏการณ์ทางแสงในตระกูล “ฮาโล” (halo) ที่เกิดขึ้นจากผลึกน้ำแข็งล้วน ๆ

        กลไกของมันน่าทึ่งไม่น้อย เมื่อแสงอาทิตย์—หรือในกรณีที่พบได้ยากมากคือแสงจันทร์—เดินทางผ่านผลึกน้ำแข็งรูปหกเหลี่ยมแบนที่ลอยอยู่ในเมฆเซอรัส (cirrus clouds) ซึ่งเป็นเมฆชั้นสูงบนฟ้า แสงจะเข้าสู่ผลึกทางด้านบนที่เรียบ และหักเหออกทางด้านข้าง การหักเหเช่นนี้ทำให้แสงแยกออกเป็นหลากสี คล้ายการแตกตัวของแสงในปริซึม และเกิดเป็นแถบสีรุ้งที่สว่างสด

        สิ่งที่ทำให้ CZA แตกต่างจากรุ้งกินน้ำทั่วไปไม่เพียงแต่รูปร่างที่โค้งคว่ำลงเหนือศีรษะ หากยังรวมถึงการจัดเรียงสีที่สลับกันด้วย โดยสีแดงจะอยู่ด้านในใกล้ดวงอาทิตย์ ส่วนสีม่วงกลับไปอยู่ด้านนอก และเนื่องจากการหักเหของแสงในผลึกน้ำแข็งนั้นเข้มข้นกว่าการกระจายตัวในหยดน้ำ CZA จึงมักมีสีที่ชัดเจนและสดใสยิ่งกว่า

        ปรากฏการณ์นี้ปรากฏใกล้จุดสูงสุดบนท้องฟ้า หรือ Zenith และจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อดวงอาทิตย์อยู่ต่ำกว่า 32 องศาเหนือขอบฟ้า ช่วงเวลาที่เหมาะแก่การเฝ้าดูที่สุดคือระหว่าง 15–25 องศา เพราะเป็นจังหวะที่แถบโค้งจะใหญ่และสว่างที่สุด หากใครมีโอกาสได้เห็น ก็เหมือนกับได้รับของขวัญเล็ก ๆ จากท้องฟ้า เป็นรอยยิ้มจากธรรมชาติที่งดงามและหายากเหลือเกิน