《奧格斯堡奇跡之書》中的幻日彩畫作品（局部）——1533年，3個(gè)太陽同時(shí)出現(xiàn)（左右兩個(gè)太陽為幻日）（供圖/劉夕慶）

日月合璧的天象奇觀

一些特殊的日月變化以直觀的、天象奇觀的方式為大多數(shù)地球人所熟知，例如日食、月食等;但也有一些關(guān)于它們的天象因罕見而顯得較為陌生，例如幻日、黃道光等?；萌帐翘炜罩幸?guī)則的六角形柱狀冰晶體折射陽光造成的，而黃道光是因行星際塵埃對太陽光的散射而在黃道面上形成的銀白色光錐。

日食是地球上可見的、壯觀的天象奇觀之一。尤其是在日全食期間，白晝幾乎“驟變”為黑夜，群星也若隱若現(xiàn)，平時(shí)隱藏在光球?qū)訌?qiáng)光下的太陽大氣的最外層——日冕也呈現(xiàn)出真容;跳動(dòng)的日珥也從太陽面部“長”了出來。例如，1878年7月29日，天文學(xué)家艾蒂安·特魯夫洛在美國的一次日全食觀測中直接看到了日冕和日珥，他還捕捉到了來自太陽色球?qū)拥陌档t色，以及向四周彌漫的半透明日冕，場面可謂令人震撼。若在高山頂觀測日食，則可以看到月球之影在地表快速移動(dòng)。日食短暫而震撼的視覺效果使它成為史料爭相記載的現(xiàn)象，它因此在人類文化中留下了深刻的印記。

法國天文學(xué)家埃馬紐埃爾·里埃斯《天際》一書中的版畫幻日（左）和黃道光（右）（供圖/劉夕慶）

而另一種天文現(xiàn)象——月食，出場的方式則低調(diào)得多，由于出場背景本身就是黑色的，月食現(xiàn)象出現(xiàn)后沒什么視覺反差，所以關(guān)注度較日食稍低。月全食期間，月球在天空中呈迷人的橙紅色（古銅色），這是因?yàn)殛柟庠诖┻^地球大氣層折射到月球表面的過程中，波長較短的紫、藍(lán)、綠等顏色的光被地球大氣層散射，只有波長較長的紅色光折射到了月球表面。我們在地球上看到的月食，在月球表面上看則成了日食。日食、月食揭示了太陽、地球、月球3個(gè)最重要的天體間的相對位置。

藝術(shù)家、天文學(xué)家艾蒂安·特魯夫洛所作的《日全食》彩色石印圖（局部）（供圖/劉夕慶）

同日食一樣，凌日也是由天體間相對位置變換而導(dǎo)致的一種天文現(xiàn)象。當(dāng)較小的金星、水星運(yùn)行到地球和太陽之間時(shí)，從地球上就可以觀測到小黑圓點(diǎn)在日面緩慢移動(dòng)，這種太陽被一個(gè)小的暗星體遮擋的現(xiàn)象，就稱為凌日（由于它們離地球較遠(yuǎn)，顯得極小，因而“食”不了太陽）。金星凌日大約每243年發(fā)生4次，其中每2次為一組，間隔8年左右;水星到太陽的距離比金星近得多，凌日的頻率也就高很多，平均每100年發(fā)生13.4次。這類天象不用望遠(yuǎn)鏡很難觀測得到，因此，古代天文學(xué)家很可能不知道這類現(xiàn)象的存在。

眾所周知，從地球上是看不到月球背面的，這是因?yàn)樵虑蚶@地球公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)的周期相同（周期為27.32166日）。不過在不久前，中國發(fā)射的嫦娥四號探測器在月球背面軟著陸并進(jìn)行了巡視探測，使得對月球背面進(jìn)行探測成為可能。

奇特浪漫的星象奇觀

左：伽利略通過望遠(yuǎn)鏡觀測描繪的太陽黑子;右：中國傳統(tǒng)繪畫《月華圖》描繪的晴朗夜空中的滿月（供圖/劉夕慶）

賦予牛郎星、織女星以“人的形象”的星象圖畫（供圖/劉夕慶）

對于一個(gè)對宇宙充滿好奇的民族來講，仰望星空是不可或缺的。中華民族的先人曾用擬人化的方式對浩瀚的星空產(chǎn)生過無盡的遐想，并對其進(jìn)行了描繪，為我們留下了許多奇特的星象圖畫。

而西方對星象的描繪則是寫實(shí)的、具體的，一幅星象作品既包括星象、氣象等彩色背景，又包括星象發(fā)生的精確時(shí)間、地點(diǎn)。比如，一幅星象繪畫就詳細(xì)記錄了1184年，一顆彗星出現(xiàn)在意大利羅馬城上空時(shí)的景象。

彗星分為周期彗星和非周期彗星，周期彗星能定期回到太陽身邊，如“哈雷彗星”的軌道周期為76年;而非周期彗星則終生只能接近太陽一次，一旦離去，就不會復(fù)返，因此無法預(yù)測。彗星本質(zhì)上是從太陽系邊緣闖入太陽系的“骯臟大雪球”（由水、氨、甲烷等凍結(jié)的冰塊和許多固體塵埃粒子構(gòu)成）。當(dāng)它們接近太陽時(shí)，就會被太陽輻射分解成彗頭（包括彗核和彗發(fā)）和彗尾，彗核由冰物質(zhì)構(gòu)成。當(dāng)接近太陽時(shí)，彗星物質(zhì)升華，彗核周圍形成朦朧的彗發(fā)和一條由稀薄物質(zhì)流構(gòu)成的長長的彗尾，蔚為壯觀。

流星是指運(yùn)行在星際空間的流星體（通常包括宇宙塵粒和固體塊等空間物質(zhì)）以11～72千米/秒的速度進(jìn)入地球大氣層時(shí)，與空氣摩擦燃燒所產(chǎn)生的光跡。通常流星體都會燃燒殆盡，但少部分會穿透大氣層到達(dá)地面，于是就有了隕石和隕鐵（含石量大的稱為隕石，含鐵量大的稱為隕鐵）。

絢麗多彩的極光奇觀

天象中最具藝術(shù)觀賞性的可能就是極光了，可惜不住在極地附近就極少有機(jī)會看到。地球的極光由來自地球磁層和太陽的高能帶電粒子流（太陽風(fēng)）使高層大氣分子或原子激發(fā)（或電離）而產(chǎn)生。人類通過科考探索極光，可以滿足科學(xué)和藝術(shù)的雙重需求。例如，在1898—1904年間，丹麥畫家莫爾特克參加了4次北極科學(xué)考察，之后繪制了多幅以極光為主題的繪畫作品，從藝術(shù)的視角向我們展示了絢麗多彩的極光現(xiàn)象。

左：1184年，一顆彗星出現(xiàn)在意大利羅馬城上空時(shí)的景象（供圖/劉夕慶）;右：流星劃過夜空

天象“孕育”的氣象奇觀

中國古代經(jīng)驗(yàn)性天文學(xué)發(fā)達(dá)，這對當(dāng)時(shí)氣象學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。先民們在“天人合一”思想的指導(dǎo)下，在觀測天象的同時(shí)，也對氣象進(jìn)行了觀測。因此，當(dāng)時(shí)的天文學(xué)帶動(dòng)了氣象學(xué)的發(fā)展。

比如“二十四節(jié)氣”就既有氣象意義，又有天文歷法意義，它反映了太陽對地球的影響，它是通過觀察太陽周年運(yùn)動(dòng)，認(rèn)知一年中時(shí)令、氣候、物候等方面變化規(guī)律所形成的知識體系。但有時(shí)候天文學(xué)意義上的概念與氣象學(xué)意義上的概念又會存在“時(shí)差”，如在天文學(xué)意義上，立夏表示即將告別春天，開始夏天;但在氣象學(xué)意義上，連續(xù)5天日平均氣溫在22℃以上，才視為進(jìn)入夏天。

1 9 9 7年，國際反地雷組織（I CBL）獲得的諾貝爾和平獎(jiǎng)證書上的極光藝術(shù)畫（供圖/劉夕慶）

左上：極光冕;右上：芬蘭北部一座教堂上空的極光;左下：射線式光弧光帶極光;右下：簾幕狀極光（供圖/劉夕慶）

淡彩速寫氣象：a.雷電;b.多云;c.風(fēng)雨（繪圖/劉夕慶）

古希臘偉大的哲學(xué)家、科學(xué)家亞里士多德所著的《天象論宇宙論》一書，記述了他觀察天文、氣象、地質(zhì)的經(jīng)過，這在2000多年前可謂十分可貴;夜晚漆黑的夜空也是一種天象，而最早給出接近“夜黑之謎”正確答案的是美國詩人、作家埃德加·愛倫·坡……浩瀚無邊的宇宙是神秘莫測的，而天象只是人們探索宇宙的一扇窗，在漫長的歷史中，人類從未停下探索的腳步?，F(xiàn)在已知的天象是先輩科學(xué)家們嘔心瀝血鉆研、探索的結(jié)果，是他們留給我們的寶貴財(cái)富。但變幻莫測的宇宙仍需要我們?nèi)祟惽案昂罄^去探索，青少年，你們準(zhǔn)備好出發(fā)了嗎？