http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2011-01-05
新浪环球地理讯 北京时间12月30日消息，据美国国家地理网站报道，一张照片能概括2010年太阳全年运行轨迹吗？在某种程度上讲，这是可以的。下面这组照片便展现了太阳在一年中运行的8字曲线轨迹，而在其中一张照片上，太阳盘面看上去就像项链坠。
1.2010年太阳运行轨迹
2010年太阳运行轨迹（图片提供：Tamas Ladanyi, TWAN）
这张多次曝光的照片展现了太阳在一年中运行的8字曲线轨迹。如果你在一年当中每周一次或两次在同一时间、同一地点记录太阳的位置，就能制作出这样的8字形日行轨迹图。这张照片是由36张图合成，它们全部是今年1月至12月间在当地时间上午10点摄于匈牙利的维斯普雷姆。在同一地点但不同时间段拍摄的另一张照片，通过数字技术合成到上面一张照片的突出位置。
由于地球旋转的轴心稍微不同于太阳，太阳最终在一年中形成了这样的轨迹。地球也是按照椭圆形轨道运行。由于地球的一个半球距离太阳更远，从那个慢慢向地平线下降的位置看，太阳每日运行轨道呈现圆弧形。随着倾斜角翻转过来，太阳的圆弧在天空中越来越高。正如这张太阳8字曲线轨迹图所示，太阳在天空中的最高点出现在夏至日，而最低点则是在冬至日到来。
鉴于所涉及的时间和精确度，太阳8字轨迹图制作难度非常大。据天文摄影网站“世界晚安”(The World at Night，以下简称“TWAN”)的创始人巴巴克·塔夫雷什(Babak Tafreshi)介绍，迄今，全世界仅有20人发布了制作成功的太阳8字轨迹图。
2.特尔斐上空太阳轨迹
特尔斐上空太阳轨迹（图片提供： Anthony Ayiomamitis, TWAN）
在这张2001年拍摄于希腊的太阳8字轨迹合成图上，太阳似乎从圆形神庙(Tholos)附近的山后升起。圆形神庙是特尔斐(希腊古都)城中雅典娜圣地的一座原型建筑。TWAN网站创始人塔夫雷什说：“传统太阳8字轨迹图都采用多次曝光设置，将相机放在固定平台上，用一张胶卷制作完成。而最新的太阳8字轨迹图制作方法则不同，是将数码相机放在固定平台上，每次拍摄一张照片，然后对所有照片进行合成。”
据塔夫雷什介绍，现在拍摄传统的太阳8字轨迹图是可行的，这其中包括同一张胶卷上的太阳和突出位置的照片，不过风险很大。首先，安全拍摄太阳需要在相机上安一个特制滤光片。而要想捕捉到地球美景，“拍摄者要在白天不使用滤光片的情况下进行曝光，通常，这时太阳还没有出现在视野里，曝光过度或曝光不足都会使一年的努力付之东流。”
3.太阳盘面如项链坠
太阳盘面如项链坠（图片提供：Tunc Tezel and Cenk E. Tezel, TWAN）
在已知最早一张展现日全食的太阳8字轨迹图中，太阳盘面看上去像项链上的吊坠一样闪闪发光。这张照片包括2006年3月出现在土耳其安塔利亚上空的日全食曝光画面。剩余部分则显示了太阳在2005年7月至2006年7月间在安塔利亚以北311英里(约合500公里)的布尔萨上空的路线。
在日食奇观出现时，月球恰好处于地球和太阳之间，遮住了大部分阳光。日全食上演期间，唯一可见的是太阳相对昏暗的外层大气——日冕。在这张太阳8字轨迹图中，被遮住的太阳之所以看上去更加明亮，是因为拍摄者没有使用滤光片，同时曝光时间更长，结果捕捉到日冕和昏暗的安塔利亚城市景色(照片中突出位置)。
4.十字架海角公园上空圆弧
十字架海角公园上空圆弧（图片提供：Juan Carlos Casado, TWAN）
这张太阳8字轨迹合成照片显示了2003年3月至2004年3月间出现于西班牙赫罗纳上空的太阳轨迹。拍摄者胡安·卡洛斯·卡萨多(Juan Carlos Casado)每隔7天都在上午9点15分拍摄太阳盘面，在捕捉到了53张照片后，将其添加至十字架海角(Cap de Creus)国家公园的背景照片上，这座国家公园位于伊比利亚半岛最东端。
虽然太阳8字轨迹图传统上描述了太阳的运行轨迹，但我们也有可能制作月球的8字轨迹图。由于月球以椭圆形轨道围绕地球运转，平均下来，月球似乎一天总比前一天晚51分钟重新出现在天空中的同一位置。这意味着只要每天晚51分钟拍月球的照片，在一个朔望月里，就能制作同样的8字形。
根据轨道计算，对于站在其他星球表面的观测者来说，他们可能也会看到太阳8字轨迹图，但对于一些星球来说，太阳轨迹不会呈现出8字形。例如，在水星上，由于轴倾角与轨道路线之间的相互作用，使得太阳轨迹几乎成了一条纵贯东西的直线。与此同时，在火星上，太阳运行轨迹看上去更像泪珠。
5.首张太阳8字轨迹图
首张太阳8字轨迹图（图片提供：Dennis di Cicco, TWAN）
有史以来制作的第一张太阳8字轨迹图在1978年至1979年拍摄于美国新英格兰地区上空，被认为是世界上极少数不采用合成前景的太阳8字轨迹图之一。此图由44张太阳曝光画面和一张房屋照片组成，全部是用同一张胶卷在同一地点拍摄。
此外，在夏至、冬至及春分或秋分，拍摄者丹尼斯·迪希科(Dennis di Cicco)都用滤光片进行长时间曝光，每天从日出时分开始，早晨8点30分结束。由此制作完成的照片显示了那三天的太阳部分弧线。迪希科在天文摄影网站TWAN上写到：“多数人认为，对太阳进行一年之久的曝光处理，简直是疯狂之举。那些成功做到这一点的摄影师或许同意这种说法。”(孝文)
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