黄道光:如何在夜空中发现罕见的天际辉光

鲁拜集中虚假的黎明，难以寻觅的幽灵般光芒，带你在天际中寻觅那天堂般的景象

位于智利帕拉纳天文台的欧洲南方天文台的甚大望远镜中，黄道光在天空中熠熠生辉。图片发布于2013年12月2日。(图片来源:尤里·别列茨基/欧洲南方天文台（ESO）)

在过去的30年或40年中，光污染的显著增加造成了一件可悲的事情，它使得某些天体的景象更加难以观测。其中之一就是我本人在半个多世纪的天空观测生涯中只亲眼目睹过两次的黄道光。对于一个在明亮的环境中度过了大半生的人来说，看到它对我来说是一种真正的享受。

第一次是在1986年4月，当时我正带领一个旅行团前往智利的安第斯山脉，在漆黑无比的天空下观测哈雷彗星。

第二次是在2001年，那时我在亚利桑那州南部的沙漠地区待了几个晚上，那次旅行特意安排在预测将发生狮子座流星雨大爆发的时间。旅行的第一个夜晚，在璀璨壮丽的星空下，我再次看到了15年前我在智利看到的景象。

它悄然而至，毫无征兆。

那个城镇是哪里来的?

大约凌晨3点的时候，在离东方地平线很近的地方，我注意到那里弥漫着某种非常微弱的泛白的光芒。大约半小时后，当我再次眺望相同的方向时，我仍然能看到那道光芒，尽管它现在看起来更加明亮了，而且似乎要升到更高的天空中。又过了半个小时，那道光芒似乎更亮了，并且在东方的天空中伸展开来。我很困惑。就好像有一个小镇或者一个遥远的城市突然出现在附近的群丘之外，它正散发出些许淡淡薄雾般的光辉，向着天空凸起。于是我看了看表……不对！黎明至少还要一小时左右才会到来。

然后，我忽然意识到我看到了什么。“肯定没错！”我对自己说。“我在看黄道光!”.

这对我来说也没什么难为情的，因为在过去的岁月里，无数的人也曾被愚弄过。实际上，波斯天文学家、数学家和诗人莪默·伽亚谟（Omar Khayyam ，1048 -1141）在他的长诗《鲁拜集》中称之为“虚假的黎明”。

来自宇宙尘的反射光

那微弱的幽灵般的光芒曾一度被认为仅仅是一种大气现象: 可能是反射的太阳光从地球高层大气中照耀而出。如今我们知道，虽然它的确是反射的太阳光，但它不是从我们的大气层中反射出，而是从不均匀分布的行星间物质中反射出来的；这些不均匀分布的行星间物质很可能是太阳系形成是遗留下的残骸。

2012年，摄影师杰夫·伯克斯（Jeff Berkes）于佛罗里达群岛上空拍摄的黄道光和两颗象限仪座流星的照片。阅读全文。(图片来源:摄影师杰弗里·伯克斯（Jeffrey Berkes）)

这些不计其数的微粒以数百万甚至数十亿计，尺寸在小型岩石到微米级尘埃颗粒之间。这些微粒似乎在太阳附近最为密集，但其存在范围可向外延伸至火星轨道之外。它们沿着天空中被称为黄道（黄道是太阳在一整年里的移动路径）的一条假想线构成的平面散布开来。由于辉光总是被看到投射在黄道星座上，黄道光因此而得名。

尽管大气粒子集中在这一区域，但其实它们相当疏散。例如，如果这些粒子只有针尖大小但之间相隔五英里远，那么地球轨道之内仍将有足够的空间来反射通常观测到的光量。

观测黄道光的时间和地点

观测黄道光的最佳时间是当黄道最接近地平线的时候。对于北半球的人来说，观测黄道光的最佳时间是在2月和3月的日落之后，在西方的夜空中。黎明观测的最佳时机，是在8月和9月，在东方的天空中（虽然我在亚利桑那州观测到的那次是在11月中旬）。

与此相反，对于那些生活在南半球的人来说，最佳的观测时机在8月和9月的日落之后的西方夜空中。黎明观测的最佳时机出现在3月下旬到5月上旬之间，在东方天空中。

2016年10月7日，中国西藏喜马拉雅山脉上空，天体摄影学家杰夫·戴（Jeff Dai）以黄道光与银河交相辉映的景象为背景，拍下了这张自拍照片。阅读全文。(图片来源:杰夫·戴（Jeff Dai）)

黄道光呈现出某种不规则的形状，差不多像一个倾斜的圆锥体，呈楔形或倾斜的金字塔状。在圆锥体的底部，光线可能沿地平线延伸约20到30度（你紧握的拳头在手臂上的长度约为10度）。最佳观测状态下，黄道光可能看起来像银河一样明亮显眼。但通常情况下，它与背景天空看上去仅仅有细微的差别，甚至就连薄雾或高云都能掩盖住它微弱的光辉。

那些生活在热带或赤道的人真是幸运无比。因为在这些地区，黄道光总是很明显。可能是因为在这些地方，黄道总是刚好处于垂直方向，这使得人们可以全年可以观测到黄道光，无论是在西方的夜空还是东方清晨的天空中。

对于北方人来说，在一年中这个特定的时间，也就是黄昏结束后(太阳落山后约90分钟)，就是黄道光最亮最显眼的时候。

天文学家所说“眼角余光法”也大有助益。这是一种用于直观地看到模糊物体的技术。它需要注视物体位置的一侧，而非直接注视物体本身，这样光线就会照射到视网膜的外部，该区域比视觉的中心更为敏感。为了观测黄道光，这项技术将其置于眼睛最敏感的部位，能增加你观测到黄道光的机会。

图片左边，金星上方的锥形光芒就是黄道光。图片右边是银河系集聚的辉光。

（图片来源：IAC / Daniel Lopez（elcielodecanarias.com））

限制条件

正如我在文章开头提到的那样，由于光污染的增加，要看到这种飘渺不定的辉光变得更加困难。 只有那些居住在远离人口聚集中心地段的人们，才可以仍旧享受像昔日那样无污染的天堂般的景象。而我们余下的人，生活是残缺不全的。 我家在纽约市以北约50英里（80公里）的普特南县， 大约40度高的南部天空都被这座大都市照亮了。而来自本地的光源，例如附近的韦斯特切斯特北部的购物中心，令我的夜空恶化到了无法接受的水平。

当天文馆里的星星突然映入眼帘时，讲师们习惯地认为，来自大城市观众们“噢”、“啊”的惊叹声，是源于眼前的美景。但也许有些惊叹声，是那些从未见过真正天空的人们发出的质疑。像银河和黄道光这样的天空美景，只有当天空真正漆黑一片的时候，才能让你我大饱眼福。

另一个具有挑战性的景象

在非常晴朗的夜晚，黄道光可能会超过正上方的一半。事实上，如果你有幸在绝对没有人工照明、烟尘或雾霾条件下，你可以尝试观测一下黄道带，它沿着整个黄道延展开来，表面宽度通常平均5到10度。

智利的甚大望远镜拍摄的夜空全景图展示了几个有趣的天体:银河系、大麦哲伦星云和小麦哲伦星云、黄道光和对日照现象（反日点附近一个非常暗淡的弥漫状亮斑，它通过黄道带与黄道光的光锥相连）。(图片来源:米格尔·克拉罗（Miguel Claro）)

虽然“反辉”或者“对日照”可能比黄道带稍微亮一点，但也是难得一见。这是一种非常暗淡的椭圆形光斑，长约10至20度，宽6至8度（总体大小与飞马座大四边形相当），位于黄道带上，恰与天空中太阳的位置相反。它也是存在于地球轨道之外的行星间物质。由于正对太阳的大气粒子反射到我们的太阳光比黄道带中非正对太阳部分的大气粒子反射到我们的太阳光要多，因此对日照可能会比黄道带更亮一点。

能够看到如假包换的对日照现象是一项不小的成就。这不仅需要完全漆黑的天空，还需要非同寻常的感知能力和视觉敏锐度。此外，如果对日照发生在银河中或银河附近的任何方位，那它的光辉将被银河的光芒彻底掩去。对日照应该位于狮子座第二亮星——五帝座一左下10度中心的位置，该区域的天空中恒星分布十分稀疏。由于此处光线极度晦暗，使用眼角余光法，你就可以得到这惊鸿一瞥的最佳机会。尝试以下操作：先直视天空中对日照现象的位置，然后将实现慢慢转向一侧，再慢慢地将视线移回该位置，你可能就能隐约看到这极度微弱但巨大而朦胧的光斑。

作者: Joe Rao

FY: Berry

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