對日照，它是什么？你怎么能看到它？

上圖顯示了處于中心的暗淡聚集光，那是難以發(fā)現(xiàn)的對日照——也稱作反暉——只于最黑暗的天空中才出現(xiàn)的擴(kuò)散點(diǎn)，出現(xiàn)在背對太陽的中心。映射于星塵太陽光導(dǎo)致其出現(xiàn)。圖像來源：Project Nightflight

對日照是觀星者的傳說，每一位業(yè)余天文學(xué)家都聽說過，但只有少數(shù)人真正看過，極少數(shù)幸運(yùn)兒拍過這片如幽靈般昏暗的幻影。正如一位觀測者所說：

對日照根本就是連GoTo設(shè)備都無能為力的天體。

事實(shí)上，對日照根本就不是一個(gè)天體。下文將從頭開始介紹它。

什么是對日照？

太陽系行星際空間并非純粹的真空，其平面存在巨量的大小從一微米至一毫米不等的微小塵粒。這種行星際塵埃云是一種高動態(tài)的結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)觀點(diǎn)相反，它不是太陽系形成過程中遺留的產(chǎn)物。事實(shí)上現(xiàn)在所見的星際塵粒極可能因近期的事件（如小行星碰撞）產(chǎn)生，它們只有幾百萬年的歷史，這在天文學(xué)領(lǐng)域來說是非常年輕的。

在星際間各種力的作用下，行星際塵粒沒有穩(wěn)定的軌道，而是以不斷運(yùn)動的狀態(tài)存在于太陽系圓盤之中。其中最小的塵粒（小于一微米）甚至?xí)惶栵L(fēng)吹出太陽系，其中大些的塵粒則傾向于和更大的天體相撞，或是緩慢地被盤旋吸入太陽之中。這都意味著這些塵粒的存在壽命不會太長。

當(dāng)然塵粒不僅僅會減少，小行星碰撞和彗星侵蝕也會不斷補(bǔ)充它們，因此太陽系的行星際塵粒并非靜態(tài)，而是一種新舊交替的動態(tài)結(jié)構(gòu)。

請注意圖中所展示的并不是對日照，而是黃道光。它可能與對日照有所聯(lián)系，因?yàn)樗侵饕尚行请H塵埃散射太陽光而形成的。黃道光是從太陽延伸出的錐形光，一般我們可以在日落后或黎明前看到它。相比黃道光來說，對日照現(xiàn)象則更難被記錄拍攝到。圖片來源于Project Nightflight（一個(gè)記錄星空美景的志愿者組織）

黃道光與對日照

對地球上的觀測者來說，這種動態(tài)的塵埃云主要以黃道光的形式可見。在黃昏之后和黎明之前，它像一個(gè)圓錐形的光線從太陽沿著黃道的路徑延伸。黃道光通常被稱為假黎明，它相當(dāng)明亮，在任何沒有受到嚴(yán)重光污染的觀測地點(diǎn)都能看到，特別是當(dāng)黃道位于高空時(shí)。對于北半球的觀察者來說，則是春天傍晚的天空和秋天早晨的天空。

有趣的是，最近的研究表明，黃道光可能來自火星的沙塵暴。

早晨和傍晚的黃道光是行星際塵埃盤的兩個(gè)區(qū)域，太陽光在這兩個(gè)地方向前散射到地球，產(chǎn)生了明亮的銀色光錐。行星際塵埃盤在黃道帶的其余部分也可見，在那里它被稱為黃道帶。然而，與黃道光不同的是，這些區(qū)域非常難以探測，因?yàn)樗鼈兊谋砻媪炼葮O低。但在太陽正對面的點(diǎn)上，幾何形狀又對我們有利，并提高了行星際塵埃的可見度。這是對日照的可見區(qū)域。

背對太陽時(shí)更加明亮

但是，為什么對日照的發(fā)光比黃道帶的其他部分更亮呢？這是因?yàn)楫?dāng)我們從地球上看行星際塵埃盤時(shí)，背對著太陽的部分直接從我們的頭后照亮。這最終導(dǎo)致其亮度增加，產(chǎn)生了”沖“效應(yīng)?！睕_“效應(yīng)是太陽系天體中較常見的現(xiàn)象。比如，月亮在其對沖時(shí)即在滿月前后達(dá)到明顯的亮度峰值。再比如，土星環(huán)在對沖的日子里會急劇變亮。

地球上的對日照效應(yīng)

這種在對立中變亮的主要原因是陰影隱藏，這意味著所有粒子都被完全照亮。如果你在戶外，看你前面的地面，你可以在白天看到地球上的這個(gè)反相效應(yīng)。如果地面足夠粗糙，你會看到在你的頭周圍的影子變亮。為了記錄這一現(xiàn)象，我們制作了下面的照片，顯示了火山礫石的影響。

有趣的是，相機(jī)陰影周圍的增亮物的表觀直徑為 10 度，與夜空中的反暉直徑差不多。下次當(dāng)你在陽光下走在粗糙的路面上時(shí)，看看這種地面的逆光。

綜上所述，對日照不是物體。這是太陽系行星際塵埃盤上的光線。在反太陽點(diǎn)的部分的塵埃是正方形照亮，導(dǎo)致由于陰影隱藏的亮度增強(qiáng)。這種所謂的對立效應(yīng)在許多場合都能遇到，但在 對日照的作用下，它的出現(xiàn)最像幽靈，最古怪。這也許就是為什么它在業(yè)余天文學(xué)家中是如此珍貴的戰(zhàn)利品的原因。

該如何觀測對日照

在對黑暗夜空的觀測和設(shè)想過程中，對日照是一個(gè)我們熟悉的伙伴。仰望星空的我們，早晚會有一個(gè)人說出這句話：

-呃，今晚的對日照真亮堂啊……

然后會有另一個(gè)人回答他：

-是啊，真亮啊！

這段簡短的對話表明我們的眼睛已達(dá)到了完全的暗適應(yīng)，我們的夜視也達(dá)到了最大限度。我們常常探討制作一張夜空的老朋友——對日照的圖片。但是因?yàn)槟撤N原因始終未能完成。有時(shí)是其他的項(xiàng)目占用了時(shí)間，有時(shí)是天空中的位置不正確，有時(shí)是大氣層的透明度不夠好。

但是在2019年十月30日至31日的晚上，我們終于嘗試了一次。10月30日的時(shí)候，我們已經(jīng)在拉帕爾馬島上花了幾天游覽成像。白天里，卡利馬那令人煩躁的天氣模式終于告一段落，天空又一次變成本該屬于這座美麗星島的清澈的深藍(lán)色。在一片遠(yuǎn)離人群居住的區(qū)域的獨(dú)立牧場中，大約高出海平面800米（2600英尺）的地方，我們找到了對于拍攝對日照最為完美的環(huán)境。

臨近午夜，當(dāng)對日照亮度最高的時(shí)候，我們的器材檢測到天空亮度最高為21.4高度每平方角秒。這實(shí)在過低，以至于晚些天狼星從一座山脊后面升起的時(shí)候正片景色都更亮了。

對日照本身對于肉眼是比較明顯的。在白羊座之下、與黃道平齊的地方，一個(gè)大約【10度以外】的突出的亮光標(biāo)記了反日點(diǎn)。極為微弱的貫穿整片天空的黃道帶也是可見的，看起來幾乎像是一個(gè)人造的黃道記號。在這些條件下，拍攝對日照成為了一項(xiàng)輕松的任務(wù)。

細(xì)節(jié)，細(xì)節(jié)

如果你對技術(shù)性的細(xì)節(jié)感興趣：我們制作總時(shí)長四分鐘的23個(gè)未過濾的曝光時(shí)使用的是一架【安裝16毫米鏡頭的巴德爾版本1100D佳能DSLR】。用于天空追蹤的是一個(gè)純粹的機(jī)械設(shè)備，Mini Track LX2。

如何觀察對日照

如果你從未觀測過對日照，不要把它想得像文首的照片那么明顯。我們對照片進(jìn)行了強(qiáng)烈的對比度增強(qiáng)處理，這樣它的反光、外形和大小可以更加清晰可見。但對人類的肉眼而言，即使是在最佳的觀測條件下，對日照依然只是一抹難以分辨的昏暗光芒。

我們曾多次比較對日照和銀河系的目視亮度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，它和冬季銀河系最暗的部分的亮度差不多。銀河系中和對日照亮度最相近的是天船三星和五車二旁邊的星組。那里非?；璋?，甚至周邊的明亮物體（例如在沖的木星或火星）會讓它難以被觀測到。

除了在中心微亮，并且在所有方向上均勻變淡之外，對日照幾乎沒有顯示出任何結(jié)構(gòu)。它呈圓形或橢圓形，直徑約為10度（張角），這和我們伸長手臂之后的一個(gè)拳頭差不多大。

圖解：2019年11月23日在奧地利一個(gè)夜空觀測站觀察到的對日照。那時(shí)對日點(diǎn)位于畢星團(tuán)和昴星團(tuán)的的兩個(gè)星團(tuán)之間。在找尋對日照時(shí)人們會看到什么，這張圖片給人以一種直觀的印象。（圖源：Project Nightflight）

以下五條建議將幫助你親眼看到對日照：

第一，確定位置

在夜空中搜尋對日照之前，您應(yīng)該檢查它當(dāng)前的位置。?下圖可以幫助到您。?它還可以告訴您對日照是否可以被觀測到，因?yàn)樗目梢娦院艽蟪潭壬先Q于它在天球上的位置。 ?

在6月、7月和12月，對日照是完全看不見的，因?yàn)樗阢y河系的前面。接近明亮的行星，如火星和木星時(shí)也會產(chǎn)生相似的情況。 這是因?yàn)楫?dāng)其中一個(gè)接近對日照時(shí)，它與對日照的光在天空的同一區(qū)域，就可能比反輝光更亮。 ?

一些天文程序或觀星應(yīng)用也可以確定對日照的位置。?如果軟件能顯示地球陰影的中心的信息，那也會顯示當(dāng)前的對日點(diǎn)。??

這張地圖告訴您要在天球的哪里尋找對日照。?底部的刻度表示星座在給定日期過中天的位置，這也預(yù)估了你能在黃道線上的哪里找到對日照。?例如，三月底對日照會出現(xiàn)在處女座。?圖片來自Project Nightflight

第二，在地平線上最高處尋找它。

在當(dāng)?shù)氐奈缫箷r(shí)分，對日照總是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出地平線，所以這是嘗試在晚上進(jìn)行觀測的最佳時(shí)間。此外，地平線上也不能有月亮，月光會干擾觀測。但這還不是全部的因素，比如，就太陽本身而言，對日點(diǎn)在這一年中也有不同的頂點(diǎn)高度。

對于北半球的觀測者來說，大約在每年12月21號冬至左右，對日點(diǎn)會達(dá)到它的最高點(diǎn)。不過可惜的是，在12月期間的對日照處于冬季銀河的前面，因此無法觀測到。所以，從北緯地區(qū)，也就是北半球，觀測對日照最好的月份是1月和11月。

對于南半球的觀測者來說，對日點(diǎn)會在每年的6月21號，夏至左右，達(dá)到最高度。對南方人來說，這就意味著銀河也升起來了。所以人們最好在夏至前或之后進(jìn)行觀測，也就是5月到8月期間。

第三，嘗試從你可以到達(dá)的最佳觀測點(diǎn)進(jìn)行觀測

在有光污染的地方是無法觀測到對日照，即使是中度光污染，也會大大減弱對日照的光輝。根據(jù)我們的觀測，可以探測到的對日照的絕對最小天空亮度為21.0 mag/arcsec^2. Mag/arcsec^2 標(biāo)度決定了漫射天體的表面亮度，比如星云、星系、彗星或者只是天空的背景。但這只適用于，你已經(jīng)非常熟悉對日照，并且知道在哪里可以準(zhǔn)確的找到它。

對于初次觀測者，我們建議最好選擇在天空亮度達(dá)到21.2 mag/arcsec^2 或者更高亮度的時(shí)候再觀測。當(dāng)然，這些觀測條件也只適用于那些遠(yuǎn)離居民區(qū)和城市的地方。在山區(qū)是最合適的，因?yàn)樵诤０屋^高的地方氣團(tuán)會減少。

第四，等待良好的天氣

哪怕你是在一個(gè)相對黑暗的地方，天空的澄澈程度也可能不足以你觀測對日照。你需要在一個(gè)非常晴朗的夜晚觀測。這說明，你的觀測地點(diǎn)的空氣需要很干燥。

如果你想要了解你目前所處的觀測環(huán)境，你可以找到一些可以提供天文天氣預(yù)報(bào)的網(wǎng)站。（比如7timer.info）這樣的網(wǎng)站會提供每一個(gè)對流層的空氣濕度。另外一種適宜觀測的情況就是當(dāng)?shù)氐目諝馇鍧崳瑳]有很多灰塵和污染物。在中緯度地區(qū)，一般來說，冷鋒之后或者在低氣壓時(shí)最適合觀測。

第五，加強(qiáng)你的觀測能力

鑒于你在黑暗中的視力很好，而且你已經(jīng)有一些觀察經(jīng)驗(yàn)，有幾個(gè)觀察技巧你需要掌握。

首先，你需要學(xué)習(xí)如何成為真正的黑暗適應(yīng)者。這可能會考驗(yàn)?zāi)愕哪托模驗(yàn)槟愕难劬χ辽傩枰?3 / 4 個(gè)小時(shí)才能完全適應(yīng)黑暗。所以，在這段時(shí)間，沒有智能手機(jī)或其他手持設(shè)備。如果你不想破壞你的夜間視力，你應(yīng)該只使用非?；璋档募t燈。

第二個(gè)你可能需要的方法是避開視線。在轉(zhuǎn)移視線的情況下，你不會直接看一個(gè)物體，而是稍微偏一點(diǎn)，同時(shí)繼續(xù)專注于這個(gè)物體。這樣你使用的是外圍視覺，它對低光水平比眼睛中心更敏感。一些觀察家報(bào)告說，這種技術(shù)對他們有很大的影響，也許對你也有幫助。在任何情況下，尋找 gegenschein 將提高你的觀察技巧很多。此外，這是一個(gè)非常有趣的項(xiàng)目，遲早你也可以把珍貴的觀星者的獎杯放在你的書架上。

BY：EarthSky Voices

FY：Astronomical volunteer team

如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請?jiān)谧髌钒l(fā)布后聯(lián)系作者刪除

轉(zhuǎn)載還請取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處