成为一名天文学家是很有趣的。你会在夜空下感到舒适,几年后,你就能像在自己家附近散步一样熟悉地穿梭于星空之下。
白天也是如此;我无法告诉你多少次通过注意太阳在天空中的位置来确定方向,这确实帮助我在实际的社区中导航。
天文学是一项白天或黑夜都令人愉悦的事业,但天空在两者之间的时段也提供了乐趣。当太阳低垂或刚刚落山,暮色降临时,有一些现象非常值得关注。
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在我最喜欢的那个时段的天空景象中,曙暮晖,或称“暮晖”名列其中。您可能更通俗地称它们为阳光,一道划过天空的光线,有时会延伸很远的距离。阳光很常见;当太阳躲在云后时,您可以看到光束从太阳辐射出来——这种景象非常熟悉,以至于当孩子们画太阳时,他们通常会把它描绘成散发出光芒的样子。
但不要因为熟悉就轻视它们。曙暮晖实际上比您想象的要奇怪得多。
空气非常透明,因此您看不到光线穿过它。但是,如果空气中悬浮着颗粒——例如灰尘或雾霾——那么太阳光会照亮它们,并且它们会明亮地反射光线。但是,如果太阳前面有云或山等物体,那么该直线上的任何颗粒都会处于阴影中,并且看起来更暗。对于地面上的我们来说,我们看到一条长而直的阴影边缘,它似乎投射在天空本身上。如果有多个物体,那么就会投射出许多不同的阴影,从而形成一系列明暗光束,这些光束看起来像是从太阳辐射出来的。
这种效应在日落时更为常见,因为阳光会产生悬浮在空气中的雾霾颗粒,这些颗粒在白天积累。此外,随着暮色开始和天空变暗,光线和阴影之间的对比更容易看到。
我第一次记得看到曙暮晖是在小学的时候,当时我在外面通过敲击黑板擦来清洁它们,看着阳光穿过缓慢扩张的悬浮粉笔灰云。当我在科罗拉多州居住时,我经常看到曙暮晖,光束从太阳后面呈扇形散开,太阳落在落基山脉后面。有时,在特别雾霾或多尘的日子里,光线会一直延伸到整个天空,从地平线到地平线。这引出了一个我发自内心热爱科学的点
曙暮晖看起来像是从太阳辐射出来的。但实际上,它们几乎完全彼此平行!
它们看起来会发散的原因是透视。这与铁路轨道或宽阔高速公路的边缘看起来在远处汇聚,在地平线处相遇——在消失点——产生的效果完全相同。它们只是看起来在远处汇聚,但实际上当然不是。
曙暮晖也是如此。它们是平行的,但在太阳落山的那个天空点附近,它们离你很远,所以它们看起来很靠近。当它们在天空中更高时,它们离你更近,所以它们看起来更远,呈发散状。如果它们恰好从头顶正上方经过,那么它们在天顶附近看起来确实是平行的,但如果它们继续向相反的东方地平线延伸,它们看起来又会汇聚。
从技术上讲,天空另一侧与太阳相对的光线被称为反曙暮晖,如果它们在地平线再次相遇,我们称它们在反日点汇聚,反日点是地平线上与太阳位置完全相反的点。术语很有趣!

从近地轨道国际空间站看到的曙暮晖。
NASA/piemags/Alamy Stock Photo
即使在我向人们解释了这种平行性之后,有些人仍然不相信我。但是证据可以从太空看到!从国际空间站在当地暮色时拍摄的曙暮晖长光线的照片清楚地表明,这些光线是平行的。然而,从地面上观看它们的人会看到它们从西方向太阳发散,并在东方汇聚。从字面上看,获得对某些景象的新视角是有帮助的。
但光线并不是唯一值得关注的暮色现象。
如果您面向东方,背对在西方落下的太阳,有时您会在地平线上看到一条粉红色或红色的带状物。您观看的时间越长,它在天空中就越高,颜色也会加深。最终,一条长长的楔形黑暗出现在东方地平线上,在与太阳完全相反的方向最高,并在两侧逐渐变细成一个细小的角度。
这就是金星带——它实际上是地球自身大气层上的阴影!朝向您的东方,太阳下山较早,因此它在地平线以下更远。随着暮色的进行,太阳在地平线以下越来越低,地球表面以东的空气变暗,与仍然被照亮的高层空气形成对比,从而形成黑暗的阴影带。它上方的红色出现是因为红色不容易被空气中的分子散射,并且那里的空气只接收到来自落日的最红的光。
我会注意到金星带也可能在日出时出现,但空气中含有更多微粒有助于看到地球的阴影,这在日落时更为常见。此外,一般来说,更多的人在黄昏时醒着而不是黎明,因此在日落后更常见看到地球的阴影。
请注意,金星带总是必须出现在与太阳相对的位置,这很讽刺;金星这颗行星比地球更靠近我们的恒星运行,因此我们永远不会看到它离太阳超过 45 度左右。所以金星永远不会出现在它自己的带中!然而,这个术语实际上来自通常与罗马女神维纳斯服装风格相关的束带或带子,而不是行星本身。
成为一名天文学家的乐趣之一是关注天空,因为它包含无数的乐趣,让您在等待天空变暗时保持愉悦。了解您所看到的东西也是一种乐趣,因为这种知识为事件增添了趣味。总有美景可赏,但理解赋予了它深度。