
日落时的天空
你为了在星空下度过一个夜晚而开车来到一处山顶。太阳马上就要下山了,你正忙着架设天文望远镜。但是,请你花点时间观赏一下日落。用心观察,你会发现在我们都很熟悉的红色余晖之外,还蕴含着无比美丽的景致。
绿闪
当太阳落下时,日面会变暗和变红,让我们能够用双筒望远镜对它进行观测,有时甚至可以用上天文望远镜。不过要格外小心:如果发现自己看太阳时情不自禁地眯起眼,就说明它的亮度过高了。

日落的效果
右图:想要目击到绿闪,你所观测的地平线要平缓没有阻挡,且天空无云,无论观测点是在地面还是在水上。在这张图片中,太阳在沉入加勒比海之前的最后一点残余上显现出了绿色。

下图:一轮凸月在粉色的维纳斯带和深蓝色的地影上方升起,同时云层投下的暮光在西边的对日点上汇聚。这张照片的拍摄地点是美国亚利桑那州的奇里卡瓦山。
通常情况下,在太阳沉到地平线以下的过程中,日面会变红变平,并显示出一个“沸腾”的上边缘。注意观察这个边缘,你可能会看到它变成蓝色或绿色。有时,在太阳完全落下前的最后时刻,会有一个鲜明的绿色光团出现在日面的顶部然后很快消失,持续的时间只有一到两秒钟。这种现象就是绿闪。
绿闪的成因是大气层像棱镜一样折射了阳光,使其发生色散,夕阳的底部变成红色,而顶部变成蓝色——也不完全是蓝色。一般情况下,位于夕阳顶部的短波长的蓝光被分散得太厉害,以至于完全消失了,使得顶部的边缘显现出绿色。如果地球的大气层因为温度差异而出现了分层,就像海市蜃楼出现时那样,这层薄薄的绿光就会在太阳的顶部伸展并分离出一个存在时间很短的绿色亮斑。
在这种情况下,太阳底部也会分离出一片红光,形成极为罕见的红闪现象。同样的现象在日出时也能看到,但很容易被忽视,因为迅速升起的太阳总是让观察者大为惊叹。
曙暮辉
当阳光从云层或远处的山丘后方照射过来时,可能会出现另一种现象:曙暮辉。曙暮辉通常被视为阳光穿过云层上的孔洞照射下来的一束束光轴。在太阳落下或升起的时候,曙暮辉现象尤其明显,一道道阳光和阴影从日落点或日出点向外射出,跨越整个天际。有时,光束的汇聚点在太阳的对立点处,这时它们被称为反曙暮辉。这种发散或汇聚的差异其实是由透视导致的,因为这些光束和阴影实际上是互相平行的。
晨昏蒙影的色彩和地影
一旦太阳完全落下山,注意观察西方天空的颜色变化。如果大气层清透且无云,你会看到天空呈现的颜色涵盖了整个光谱,在靠近地平线处是红色和黄色,往上几度是绿色和蓝色,到20度及以上时则变成了深蓝色和紫色。如果天空非常清澈,这种紫色的暮光可以持续30分钟之久。
现在转向东方。你会看到一道深蓝色的弧线从地平线上缓缓升起。这是地球投射到大气层的影子,这道地影与月球轨道相交,形成了月食。地影之上的一道粉红色光弧,是名字有些奇特的维纳斯带,那是太阳的最后一抹红光照亮了高处的天空形成的。
太阳消失在西方的地平线下后不久,地影就会从东边的地平线上升起。太阳位于地平线下5度左右时,地影会更容易被观测到。随着天空变暗,地影的边界逐渐看不见,但它仍然存在,其对轨道卫星的影响就是证明(见第30页)。

为什么初升的月亮看起来这么大?

蓬佐错觉
你也这么觉得吧!但这其实是一种视觉错觉。你可以通过拍摄月亮升起(或落下)时及其悬挂在高空时的照片来证明这一点。无论在什么位置,月面的大小都是一样的(直径大约为0.5度)。然而大多数人都会说,升起或落下过程中的满月看起来是平常挂在半空中的满月的1.5至2倍大小。是什么导致了这种错觉?
虽然还没有任何一种理论被广泛接受,但有一种解释认为,这是蓬佐错觉的一种体现,即当一个物体处于较远的位置时,人们会觉得它看起来更大。在右边的插图中,上面的月亮看起来更大,因为透视线使它看起来更遥远。然而实际上,两个月亮的大小是一样的。
位于地平线附近的云层确实比在头顶上的云层离我们更远,也许这就是为什么当月亮位于地平线时,我们会觉得它更远,因此也就显得更大。
月亮并不是唯一让人产生这种错觉的物体。一个正在上升中的星座看起来也比它在几个小时后爬升到最高点时看起来要大。就像我们不会把头顶的天空看作是一个球形的圆顶,而是一个扁平的弧形——在头顶上空离我们很近,但在地平线处却离得很远。
升起的月球
在满月之夜,月球会在地球投下的蓝色阴影中升起。满月升起的时刻正好就是太阳落下的时刻,也就是说,满月在地平线上正对着太阳的位置升起。和位于低空的太阳一样,正在升起的月球常常因大气折射而显得扁平,同时因大气吸收了波长较短的蓝光而显得偏红。如果空中的月面看上去像蛋糕一样分层且泛着涟漪,请注意观察绿闪和红闪现象。
虽然每轮初升的满月都很值得一看,但每年都会有两次特别的满月成为头条新闻。最接近秋分的那次满月被称为获月。由于秋天的黄道角度较低,此时月球只用20多分钟就能完全升起(相比之下,一年中的其他时候要用时一个多小时)。连续两三个晚上,我们都能看到一轮金色的明月于傍晚时分在几乎正东的方向爬上地平线。秋收时节大气中的灰尘或烟雾也会使月球显现出明亮的金色。
每年至少有一次满月比其他时候的满月更接近地球、直径更大,这就是所谓的“超级月亮”。这个术语是占星家创造的,但是大多数天文学家都不喜欢这个称呼。当满月与近地点(月球每个月在其公转轨道上最接近地球的地方)重合,且这个近地点还是一年中离地球最近的,就会出现超级月亮。然而,近地点满月和平常的满月之间的大小差异非常小(大约只有7%),你是无法用肉眼发现其中的差别的。人们觉得月亮看起来比平时更大,是因为他们被告知它应该更大。

晨昏蒙影中的黄道
晨昏蒙影的颜色从红色渐变成深蓝色,其间还点缀着排成一列的三颗行星:木星、金星和土星(从右到左)。沿着三星连线延伸出去,更远处是被地照照亮的盈月,这道连线就是黄道,即行星运行的轨道。