本文參加百家號 #科學了不起# 天文航天系列徵文賽。
網友：我讀過幾本書，這幾本書講述了世界旅行者的歷險，他們也看到了赤道的日落。他們說在赤道上「日落之後黑暗幾乎是立刻降臨的，沒有黃昏」。我在前幾次閱讀時忽略了它，但再三讀過之後，我開始好奇它是否是真的，如果真是真的話，為什麼呢？我不知道為什麼在一些特殊的地方，黃昏會更長或更短。這是真的嗎？為什麼？
回答：這是個很好的問題。儘管其原因有些難以理解。簡單來說，就是在低緯度地區，太陽垂直於地平線，在高緯度地區，太陽可以以更傾斜的角度落下，使太陽在日落後較長一段時間內與地平線保持一段較近的距離。
圖解：大約在天文學的日落前一分鐘的太陽。
太陽的升起和落下是由於地球的自轉。通過看一張夜間拍攝的長曝光的照片，由於旋轉，物體如何在天空中移動就很容易理解了。每條圓形條紋上都有一顆星體，照了一小時左右，才在圖案的中央看到每顆星體都在北極星周圍盤旋。
圖解：由於地球自轉，使得夜空中的星子看起來像是 繞著我們在旋轉。這樣的運動，將使得星子在夜空中畫出漂亮的同心圓。這張照片是對著南半球的星空經過長時間的曝光而拍攝得到的，前景是位於澳大利亞新南威爾斯省中央地區的英澳望遠鏡(Anglo-Australian Telescope)所在的天文臺。照片的星跡的圓心，是天球的南極，也就是地球自轉軸在南半球星空的投影處。儘管在北半球的星空有一顆稱為北極星的亮星，是位於天球北極附近，可用來標示北極﹔然而，在南極星空附近卻沒有相類似的亮星可用來標示天球的南極。但是，從這一張圖中，天球南極可以很容易地被判別出來，是位於所有圓弧狀星跡的圓心。
你可以從照片上看到，距離北極星更近的那顆恆星永遠不會升起也不會落下，但它會不停地繞著天空中的北極星轉。離極星較遠的恆星確實會升起和落下。因為它運行的軌道會再地平線以下。同樣的想法也適用於天空中的任何物體，包括太陽和月亮。
還有一件你需要知道的關於這些旋轉模式口的事是:北極星就位於北極。如果你站在北極，你會看到北極星就在你頭頂。天空中的所有物體都會在這一地點上往復循環，天空中靜止的物體既不會升起，也不會落下。如果你考慮站在極點，這便是有意義的，而地球的自轉只是在適當的位置旋轉。你會朝不同的方向不停地看，但沒有任何東西進入或離開你上方的天空。你離北極越近，你上空的北極星就越高。在赤道處，北極星就在地平線處。
圖解：透過長時間曝光攝影技術拍攝的星跡，是相對不動的星星隨地球轉動而產生的光跡，為地球自轉的證據之一
這意味著在北極，由於地球的自轉，太陽既不會升起也不會落下。不過，太陽每年都從天空掠過(從膠片中的一個圓圈到另一個圓圈)。這也是為什麼，在北極地區，有6個月白晝，6個月黑夜。因此，在北極圈上空(或在南極圈以下)，在一年中的合適的時間裡，你可以看到午夜的太陽——一個不會整天落下的太陽。在每年這個時候太陽就在極地附近，在照片中的一條恆星軌跡上，永遠都不會下降到地平線以下。
現在想像一下，你在很遠的北極，但不在北極圈上空。北極星在天空中很高。隨著地球的旋轉，太陽可能就在你照片中的一個圓圈上，它只是擦過地平線。太陽落山，也有角度，它在很長一段時間內都離地平線很近，使暮色徘徊。
你越往南走，北極星在天空中出現的位置越低，太陽會越遠，也會越快消失在地平線以下。最終，一直到你到達熱帶地區，北極星會出現在地平線上，太陽也會直接落在地平線以下。由於它相對於地平線的運動很小，所以它在日落之後會迅速離開地平線，形成一閃而逝的黃昏。而後，當你由赤道向南，這結果會恰恰相反。黃昏變得越來越長，你會看到南極的天空越來越高，更多的物體變成了繞極的(例如。不再升起或落下)，直到你最終到達南極，天空就在你的頭頂，再一次，一切都是繞極的，沒有任何東西會因為地球的自轉升起或落下。
圖解：金星伴月的美景，只能在日落時分看到。
我在這裡應該再說一件事:北極星其實沒有什麼特別之處。它恰好離北極很近，就是地球上方的幾何點，這裡也沒有對應的明亮的南極星。
我希望這些能使你對日出與日落有一個更好的認識！
參考資料
1.Wikipedia百科全書
2.天文學名詞
3.astro–李潤萌
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