成為一名天文學家是很有趣的。你會在夜空下感到舒適,幾年後,你就能像在自己家附近散步一樣熟悉地穿梭於星空之下。
白天也是如此;我無法告訴你多少次透過注意太陽在天空中的位置來確定方向,這確實幫助我在實際的社群中導航。
天文學是一項白天或黑夜都令人愉悅的事業,但天空在兩者之間的時段也提供了樂趣。當太陽低垂或剛剛落山,暮色降臨時,有一些現象非常值得關注。
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在我最喜歡的那個時段的天空景象中,曙暮暉,或稱“暮暉”名列其中。您可能更通俗地稱它們為陽光,一道劃過天空的光線,有時會延伸很遠的距離。陽光很常見;當太陽躲在雲後時,您可以看到光束從太陽輻射出來——這種景象非常熟悉,以至於當孩子們畫太陽時,他們通常會把它描繪成散發出光芒的樣子。
但不要因為熟悉就輕視它們。曙暮暉實際上比您想象的要奇怪得多。
空氣非常透明,因此您看不到光線穿過它。但是,如果空氣中懸浮著顆粒——例如灰塵或霧霾——那麼太陽光會照亮它們,並且它們會明亮地反射光線。但是,如果太陽前面有云或山等物體,那麼該直線上的任何顆粒都會處於陰影中,並且看起來更暗。對於地面上的我們來說,我們看到一條長而直的陰影邊緣,它似乎投射在天空本身上。如果有多個物體,那麼就會投射出許多不同的陰影,從而形成一系列明暗光束,這些光束看起來像是從太陽輻射出來的。
這種效應在日落時更為常見,因為陽光會產生懸浮在空氣中的霧霾顆粒,這些顆粒在白天積累。此外,隨著暮色開始和天空變暗,光線和陰影之間的對比更容易看到。
我第一次記得看到曙暮暉是在小學的時候,當時我在外面透過敲擊黑板擦來清潔它們,看著陽光穿過緩慢擴張的懸浮粉筆灰雲。當我在科羅拉多州居住時,我經常看到曙暮暉,光束從太陽後面呈扇形散開,太陽落在落基山脈後面。有時,在特別霧霾或多塵的日子裡,光線會一直延伸到整個天空,從地平線到地平線。這引出了一個我發自內心熱愛科學的點
曙暮暉看起來像是從太陽輻射出來的。但實際上,它們幾乎完全彼此平行!
它們看起來會發散的原因是透視。這與鐵路軌道或寬闊高速公路的邊緣看起來在遠處匯聚,在地平線處相遇——在消失點——產生的效果完全相同。它們只是看起來在遠處匯聚,但實際上當然不是。
曙暮暉也是如此。它們是平行的,但在太陽落山的那個天空點附近,它們離你很遠,所以它們看起來很靠近。當它們在天空中更高時,它們離你更近,所以它們看起來更遠,呈發散狀。如果它們恰好從頭頂正上方經過,那麼它們在天頂附近看起來確實是平行的,但如果它們繼續向相反的東方地平線延伸,它們看起來又會匯聚。
從技術上講,天空另一側與太陽相對的光線被稱為反曙暮暉,如果它們在地平線再次相遇,我們稱它們在反日點匯聚,反日點是地平線上與太陽位置完全相反的點。術語很有趣!

從近地軌道國際空間站看到的曙暮暉。
NASA/piemags/Alamy Stock Photo
即使在我向人們解釋了這種平行性之後,有些人仍然不相信我。但是證據可以從太空看到!從國際空間站在當地暮色時拍攝的曙暮暉長光線的照片清楚地表明,這些光線是平行的。然而,從地面上觀看它們的人會看到它們從西方向太陽發散,並在東方匯聚。從字面上看,獲得對某些景象的新視角是有幫助的。
但光線並不是唯一值得關注的暮色現象。
如果您面向東方,背對在西方落下的太陽,有時您會在地平線上看到一條粉紅色或紅色的帶狀物。您觀看的時間越長,它在天空中就越高,顏色也會加深。最終,一條長長的楔形黑暗出現在東方地平線上,在與太陽完全相反的方向最高,並在兩側逐漸變細成一個細小的角度。
這就是金星帶——它實際上是地球自身大氣層上的陰影!朝向您的東方,太陽下山較早,因此它在地平線以下更遠。隨著暮色的進行,太陽在地平線以下越來越低,地球表面以東的空氣變暗,與仍然被照亮的高層空氣形成對比,從而形成黑暗的陰影帶。它上方的紅色出現是因為紅色不容易被空氣中的分子散射,並且那裡的空氣只接收到來自落日的最紅的光。
我會注意到金星帶也可能在日出時出現,但空氣中含有更多微粒有助於看到地球的陰影,這在日落時更為常見。此外,一般來說,更多的人在黃昏時醒著而不是黎明,因此在日落後更常見看到地球的陰影。
請注意,金星帶總是必須出現在與太陽相對的位置,這很諷刺;金星這顆行星比地球更靠近我們的恆星執行,因此我們永遠不會看到它離太陽超過 45 度左右。所以金星永遠不會出現在它自己的帶中!然而,這個術語實際上來自通常與羅馬女神維納斯服裝風格相關的束帶或帶子,而不是行星本身。
成為一名天文學家的樂趣之一是關注天空,因為它包含無數的樂趣,讓您在等待天空變暗時保持愉悅。瞭解您所看到的東西也是一種樂趣,因為這種知識為事件增添了趣味。總有美景可賞,但理解賦予了它深度。
