快看！天上有“3個太陽”

李和昌

最近，一段可以看到3個太陽同時出現在空中的視頻刷爆了朋友圈。這段視頻拍于2016年1月14日下午2點30分，地點是遼寧省營口市。在我國古代的神話傳說中就描寫過天空出現10個太陽的情形，因為實在太熱了，于是后羿用神箭射落了其中的9個，只留下了1個太陽來照耀大地。現在出現3個太陽，難道說當年后羿偷懶了？

天上到底有幾個太陽？

想要了解這一奇特的天氣現象，讓我們先穿越到465年前的1551年，神圣羅馬帝國皇帝查理五世命部下毛利斯率軍攻打馬格德堡，結果遭遇拼死抵抗。隨著時間推移，城內物資逐漸耗盡，眼看馬格德堡不攻自破。但是誰也不會想到，一次壯觀而奇異的天氣現象突如其來，改變了馬格德堡人的命運。

經過連日的廝殺，營地里人困馬乏。一天下午，戰場的上空，突然冒出來3個太陽和3條明亮的光環，馬格德堡的士兵們以為是大禍臨頭的兇兆，立刻丟掉兵器，跪在地上悲觀絕望地等待城池被敵人攻破的那一刻到來。奇怪的事情發生了：只見城外，毛利斯及其部下官兵也是驚慌失措、滿營騷動，沒過多久竟然走得一干二凈。原來毛利斯也被天上同時出現的3個太陽給唬住了，趕緊逃之夭夭。

這次把他們嚇跑的天文景象，其實不過是一種大氣上層冰晶體所形成的虛幻日光、日暈和弧光而已，名為“幻日”。古書上所記載的“多日并出”“三日貫天”正是這一天氣現象。因其相當罕見并且神秘莫測，幻日常被有心之人拿來說事。比如“玫瑰戰爭”時期，愛德華在莫提梅路口戰役中用清晨的3個太陽來激勵戰士，宣布這代表他和他的兩個兄弟——喬治和理查，于是軍心大振，一舉挫敗了威爾士的軍隊。我國歷史上著名的“陳橋兵變”也借過幻日這一天象之力。公元960年（顯德七年正月初一），正在朝賀新年的周恭帝突然接到遼和北漢聯兵入侵的戰報，于是派節度使趙匡胤前往迎敵，早有預謀發動兵變奪權的趙匡胤意識到機會來臨。第二天下午他率領軍隊開到距離開封幾十里的陳橋驛，有一個自稱通曉天文的軍校苗訓指著西面大喊“天邊有兩個太陽正在搏斗，一日克一日，這是天命”。消息很快傳遍軍中，在將士們 “苦苦相逼”之下，趙匡胤也就“順應天意”打回京城，做上了皇帝，創立了北宋。

為什么會出現好幾個？

幻日出現的條件在于高空中半透明薄云里面，有飄浮在空中的冰晶體，有時會整齊地垂直排列在空中。當太陽光射在這些冰晶體上時就發生了非常規律的折射現象。像雪花一樣，這些冰晶形狀為六角形，有一個很美的名字叫做“鉆石塵”，根據其厚度不同可分為兩種：薄片或柱體。當冰晶很小的時候，直徑只有十幾微米，它們在空中做無規律的布朗運動，十分混亂自由，不會發生方向統一的排列。但如果長到一定體積，就出現上下六角形底面呈水平而六個側面呈垂直的取向，這是氣動力學使然。由于透明的晶體仿佛一個個棱鏡，擋在太陽與我們眼睛之間，它們會帶來一系列美妙的光學效果。

冰晶的相鄰側面之間成120°角，而側面和底面之間成90°角，所以穿過冰晶只經過折射的光線將可能發生兩種偏折：如果從一個側面進，另一個側面出，與原先的前進方向相比，曲折的角度等于或大于22°；如果從側面進底面出，或者進出次序相反，曲折的角度就將等于或大于46°。事實上，光線在冰晶內傳播的路線比上述復雜，除了折射，它還會在各個面上發生反射，有時多達三四次。

晴天里，如氣候較寒冷，大量晶瑩剔透、細小雜亂的“鉆石塵”懸浮于空中，就會出現22°暈，即太陽周圍有一圈明亮的光環，環以內天空的顏色比較黯淡，而環以外則比較明亮，這是因為許多光線都被曲折至超過22°所致。而46°暈的形成比較困難，結合動力學與光學的一項分析表明，它只能在冰晶是六角形柱體，并且直徑約15～25微米范圍內這樣苛刻的條件下得到，薄片冰、直徑不在此范圍的柱狀冰以及長得太快的柱狀冰都無法勝任。因此，在一年之中全世界各地能見到22°暈幾百次，而46°暈只有寥寥幾次。其他如90°暈、120°暈各有其形成原因，但出現機會更是微乎其微。像馬格德堡人那樣能看見3條明亮的光環，大概是好幾個角度的暈同時現身的奇觀，實在是幸運無比了。

小知識：其他罕見天文現象

佛光

也稱“峨眉寶光”。佛家認為，只有與佛有緣的人，才能看到佛光，因為佛光是從佛的眉宇間放射出的救世之光、吉祥之光，是“佛祖顯靈”。其實自然界的佛光是一種光的自然現象，當陽光照在云霧表面，經過衍射和漫反射作用，陽光將人影投射到云彩上，云彩中細小冰晶與水滴形成獨特的圓圈形彩虹，一般都為4圈，因最外層的第4個光環圈光強過弱，通常情況下即使出現，人眼亦難于分辨。

綠光

因儒勒·凡爾納寫的小說《綠光》而被世人追捧，是一種非常罕見的天文現象，常在日落時發生。太陽光是由7種光波不同的單色光組成，像地球一樣組成曲面的大氣層，仿佛是一個一段向上的氣體透鏡，當太陽穿過時，這層大氣使白色光折射而發生色散。當太陽靠近地平線時，陽光幾乎呈水平方向穿過大氣層，這種折射引起的色散最明顯，夕陽落下時，紅光最先落下地平線下，隨后消失的是橙光和黃光，盡管此時地平線上還留有綠、青、藍、紫四色，但青、藍、紫光波波長較短，在大氣層塵埃的強烈散射作用下，變得很弱，人的肉眼幾乎看不到，只有比較強的綠光能到達人的肉眼，所以看到的陽光是綠色的。“綠光”現象一般只延續一兩秒鐘。但是在特殊情形下，這個延續時間可以顯著地加長。譬如說，有人曾看到過5分鐘以上的“綠光”。太陽并不是唯一能夠發“綠光”的天體，有人發現金星在落下時也會發出“綠光”。

日承

又稱日載或環地平弧，由于出現概率非常低，迄今較少被拍攝到。日承號稱為所有暈像中最美麗者，其顏色順序自上而下分別為：紅色、橙色、黃色、綠色、藍色、靛藍、藍紫色。日承現象的形成原理與環天頂弧相似，均為太陽光照射高層大氣中冰晶折射所產生。不同的是，日承現象的入射光從冰晶的上面進入，因此折射出來的顏色順序與環天頂弧相反。日承必須在太陽距離地平線至少58°時才會出現，但在中緯度地區，太陽僅在六月和七月初才能到達這一高度，且僅限于日中前后數小時內。由于形成條件非常苛刻，且十分罕見，所以人們拍攝的機會十分難得。