太陽全年運行軌跡奇妙如8字形(組圖)


據國外媒體報導,一張照片能否包含2010年太陽全年運行軌跡嗎?這是可以的。下面幾張照片展現了太陽在一年中運行的8字曲線軌跡,其中一張照片上,太陽軌跡看上去竟堪比項鏈墜。

1.2010年太陽運行軌跡


今年太陽運行軌跡。

這張多次曝光的照片顯示了太陽在一年中運行的8字曲線軌跡。假使你在一年當中每週一次或兩次在同一時間、同一地點記錄太陽的位置,就能製作出這樣的8字形日行軌跡圖。這張照片是由36張圖合成,它們全部是今年1月至12月間在當地時間上午10點攝於匈牙利的維斯普雷姆。在同一地點但不同時間段拍攝的另一張照片,通過數字技術合成到上面一張照片的突出位置。

由於地球旋轉的軸心稍微不同於太陽,太陽最終在一年中形成了這樣的軌跡。地球也是按照橢圓形軌道運行。由於地球的一個半球距離太陽更遠,從那個慢慢向地平線下降的位置看,太陽每日運行軌道呈現圓弧形。隨著傾斜角翻轉過來,太陽的圓弧在天空中越來越高。正如這張太陽8字曲線軌跡圖所示,太陽在天空中的最高點出現在夏至日,而最低點則是在冬至日到來。

鑒於所涉及的時間和精確度,太陽8字軌跡圖製作難度非常大。據天文攝影網站「世界晚安」(The World at Night,以下簡稱「TWAN」)的創始人巴巴克·塔夫雷什(Babak Tafreshi)介紹,迄今,全世界僅有20人發布了製作成功的太陽8字軌跡圖。

2.特爾斐上空太陽軌跡


特爾斐上空太陽軌跡。

在這張2001年拍攝於希臘的太陽8字軌跡合成圖上,太陽似乎從圓形神廟(Tholos)附近的山後升起。圓形神廟是特爾斐(希臘古都)城中雅典娜聖地的一座原型建築。TWAN網站創始人塔夫雷什說:「傳統太陽8字軌跡圖都採用多次曝光設置,將相機放在固定平台上,用一張膠卷製作完成。而最新的太陽8字軌跡圖製作方法則不同,是將數碼相機放在固定平台上,每次拍攝一張照片,然後對所有照片進行合成。」

據塔夫雷什介紹,現在拍攝傳統的太陽8字軌跡圖是可行的,這其中包括同一張膠捲上的太陽和突出位置的照片,不過風險很大。首先,安全拍攝太陽需要在相機上安一個特製濾光片。而要想捕捉到地球美景,「拍攝者要在白天不使用濾光片的情況下進行曝光,通常,這時太陽還沒有出現在視野裡,曝光過度或曝光不足都會使一年的努力付之東流。」

3.太陽盤面如項鏈墜


太陽盤面如項鏈墜。

在已知最早一張展現日全食的太陽8字軌跡圖中,太陽盤面看上去像項鏈上的吊墜一樣閃閃發光。這張照片包括2006年3月出現在土耳其安塔利亞上空的日全食曝光畫面。剩餘部分則顯示了太陽在2005年7月至2006年7月間在安塔利亞以北311英里(約合500公里)的布爾薩上空的路線。

在日食奇觀出現時,月球恰好處於地球和太陽之間,遮住了大部分陽光。日全食上演期間,唯一可見的是太陽相對昏暗的外層大氣——日冕。在這張太陽8字軌跡圖中,被遮住的太陽之所以看上去更加明亮,是因為拍攝者沒有使用濾光片,同時曝光時間更長,結果捕捉到日冕和昏暗的安塔利亞城市景色(照片中突出位置)。

4.十字架海角公園上空圓弧


十字架海角公園上空圓弧。

這張太陽8字軌跡合成照片顯示了2003年3月至2004年3月間出現於西班牙赫羅納上空的太陽軌跡。拍攝者胡安·卡洛斯·卡薩多(Juan Carlos Casado)每隔7天都在上午9點15分拍攝太陽盤面,在捕捉到了53張照片後,將其添加至十字架海角(Cap de Creus)國家公園的背景照片上,這座國家公園位於伊比利亞半島最東端。

雖然太陽8字軌跡圖傳統上描述了太陽的運行軌跡,但我們也有可能製作月球的8字軌跡圖。由於月球以橢圓形軌道圍繞地球運轉,平均下來,月球似乎一天總比前一天晚51分鐘重新出現在天空中的同一位置。這意味著只要每天晚51分鐘拍月球的照片,在一個朔望月裡,就能製作同樣的8字形。

根據軌道計算,對於站在其他星球表面的觀測者來說,他們可能也會看到太陽8字軌跡圖,但對於一些星球來說,太陽軌跡不會呈現出8字形。例如,在水星上,由於軸傾角與軌道路線之間的相互作用,使得太陽軌跡幾乎成了一條縱貫東西的直線。與此同時,在火星上,太陽運行軌跡看上去更像淚珠。

5.首張太陽8字軌跡圖


首張太陽8字軌跡圖。

有史以來製作的第一張太陽8字軌跡圖在1978年至1979年拍攝於美國新英格蘭地區上空,被認為是世界上極少數不採用合成前景的太陽8字軌跡圖之一。此圖由44張太陽曝光畫面和一張房屋照片組成,全部是用同一張膠卷在同一地點拍攝。

此外,在春分、夏至、秋分及或冬至,拍攝者丹尼斯·迪希科(Dennis di Cicco)都用濾光片進行長時間曝光,每天從日出時分開始,直到8點30分。由此製作完成的照片顯示了那三天的太陽部分弧線。迪希科在天文攝影網站 TWAN上寫到:「很多人認為,對太陽進行一年之久的曝光處理,簡直是太過瘋狂。」



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