在一年中,每周一次或者兩次在同一時間、同一地點記錄太陽在天空中的實際位置,就能製作出太陽的「8」字形日行軌跡圖,對於地面上的觀測者來說,太陽只是高度產生了變化,其相對於星空的軌跡還是不變的。
並且地球是按照橢圓形軌跡運行,因此在地球距太陽較遠的一面,從那邊朝地平線的位置看,太陽的每日運行軌道呈現圓弧形,當我們的目光隨著傾斜∠翻轉過來,太陽的圓弧在天空中越來越高,在夏至日期間,太陽位於「8」字曲線的最高處,在冬至日則位於最低處。
之前沒有數位技術合成的時候,早期拍攝傳統的太陽「8」字軌跡圖都採用多次曝光同一張膠捲獲得,它是在同一張照片上記錄全年的太陽運行軌跡,這種傳統的拍攝方法難度較大。並且這種方法還需要在相機上安裝一個特製的濾光片,因為拍攝者要在白天不使用濾光片的情況下曝光,曝光過度或者曝光不足都會影響照片質量。
有史以來製作的第一張太陽「8」字軌跡圖是在1978年至1979年拍攝完成的,它由44張太陽曝光畫面和一張房屋照片組成,全部是用同一張膠捲在同一地點拍攝,該圖記錄的是美國新英格蘭地區上空的太陽「8」字軌跡。
現在我們製作的太陽「8」字圖一般是由軟體合成,通過編程計算得到的,其製作思路是:先確定觀測點的經緯度,這樣就能知道該點在地球上的準確位置,然後同樣是按照攝影師的方式,選定一年中固定時間間隔的相同時間點,以角度的方式標定太陽直射點與觀測點相對方位和高度,最後將若干個計算點在一個平面上用虛擬的線連接起來。
既然在地球上可以將太陽的軌跡描繪成「8」字形,那麼在其他星球上呢?當然也是可以的,根據軌道計算,如果觀測者站在其他星球上,也有可能會記錄到太陽的「8」字軌跡圖,例如,在火星上,太陽運行軌跡更像是「淚珠」。
(ps:真的想去嘗試的朋友記得保護好眼睛)
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編輯|方逸卿