本文參加百家號科學#了不起的天文航天# 系列徵文
網友:「明年六月我將會前往奧斯陸。據我所知,在特定緯度以北的一些地區,太陽一整晚或連續好幾個晚上都不會落下。在這些時間內,太陽是沿著什麼軌跡運行的呢?我聽聞它的軌跡被描述為——圍繞天空最北端的點形成的小光環。沿著這個軌跡,直到退回圓環的起點,太陽都不會低於地平線。事實的真相是否就如這般?
答:要使這個理論可行,「臨界」緯度為66.5度。但奧斯陸卻在緯度為60的地方,所以按理說你並不能在這裡看到傳說中「午夜的太陽」。
太陽移動的路徑與地方的緯度密切相關。在北緯66.5度,太陽不會在6月21日這天落下。在這一天,太陽在北邊升起,向著東邊移動到天空的較高部分,在南方達到地平線以上47度的最高點後便會向西邊移動,最終在北方到達地平線(並沒有降到地平線之下)。這樣一來,太陽永遠都不會下落,而是在天空中畫了一個圓。現在再來考慮北極的極端情況。在那裡,太陽將會在幾個月的時間裡都以高度大致恆定的圓為軌跡運行!
網友:「另外,明年的滿月會出現在6月24日。我對滿月和太陽一同出現這個想法非常感興趣,希望能在這次的挪威之行拍到一生僅有一次的絕美照片。我的問題是:我假定月亮在東邊升起時,太陽會在天空的最西端,這樣他們運動的軌跡會是完全相反的,直到月亮落下,太陽到達東邊。他們會相互靠近到什麼程度呢?也就是說,當太陽向著北方,觸碰到地平線時,如果月亮位於正上方,他們將相距90度,我需要超廣角的鏡頭才行。是這個意思嗎?
您幾乎永遠不會看見滿月和太陽同時出現的景象。原因是所有的行星,月亮還有太陽都位於一個叫黃道的平面上,這個平面相對於地球赤道傾斜了大約有23.5度。在滿月日,月亮和太陽大致(並不完全)位於地球的相反兩側。因此,如果在雙子座星座中太陽的偏角為23.5度(在接近夏天的時候),那麼在人馬座星座中月亮的偏角則為-23.5度。
地球上北緯66.5度的地方將永遠都看不見人馬座的黃道部分(即使根據位置的緯度,人馬座星座中偏角大於-23.5度的部分能夠被看到)因此,如果您位於緯度80度左右的地方,在夏日期間,太陽永遠不會落下,而月亮永遠不會升起,儘管是在滿月時期。
然而,月亮的軌道相對黃道面傾斜了約5度,這就是為什麼我們在每次新月時都看不到日食。所以,對位於緯度接近66.5度的人來說,在非常短的時間內同時在天空中看到滿月和太陽是有可能的,如果月亮的幾何形狀恰到好處的話。不過,太陽和滿月在天空中的位置是相反的,沒人能捕捉到這樣奇妙的景象,除非有可以拍攝到整個天空的特殊相機。
在奧斯陸,您能在滿月期間看到月亮正常地升起。太陽會在天空中停留非常久,滿月會在太陽落下後短暫地出現。在月亮升起後不久,它就會再次落下,太陽會代替它重新升起。出於您能在24小時都看見太陽的原因,您僅能在很短的時間內看見滿月。
參考資料
1.維基百科全書
2.天文學名詞
3. Dotcalm-astro
如有相關內容侵權,請於三十日以內聯繫作者刪除
轉載還請取得授權,並注意保持完整性和註明出處