黄道光

黄道光

黄道光

黄道光(黄道光)

黄道光是一些不断环绕太阳的尘埃微粒反射太阳的光而成。黄道光因行星际尘埃对太阳光的散射而在黄道面上形成的银白色光锥，一般呈三角形，大致与黄道面对称并朝太阳方向增强。总的讲来黄道光很微弱，除在春季黄昏后或秋季黎明前在观测条件较理想情况下才勉强可见外，一般不易见到。黄道光是存在行星际物质的证明。

太阳西沉，黄昏过后，在西部天空有时能隐约看到一片火苗样的亮光。同样，太阳东升，晨曦未现之时，也能够在东方看到从地平线向上延伸的一片光芒。在有月亮、金星和木星等明亮天体的日子里是难以观察到这种天文景象的，但在没有月亮的夜晚，却能带给看到的人一阵惊喜。无论何人，只要仔细观察，都会发现那片亮光，在地平线附近非常宽，延伸向天顶则逐渐变窄，形似火舌。这就是“黄道光”。

黄道光（zodiacal light） 位于地球上低纬度和中纬度地带的人于春季黄昏后在西方地平线上或于秋季黎明前在东方地平线上所见到的淡弱的三角形光锥。黄道光沿着黄道向上伸展，可达地平线以上30°左右。它的可见时间不长。春季黄昏后见到的黄道光，随着夜幕完全降临就逐渐消逝；秋季黎明前见到的黄道光，随着东方逐渐吐白就隐没于晨曦之中。 黄道光很暗弱，必须在良好的环境条件下才能有效地观测。春季黄昏后和秋季黎明前黄道面的空间方向恰好最接近于垂直地平面,所以这时黄道光就升得较高,容易看到。在赤道附近，黄道面有时完全垂直于当地的地平面，就更有利于观测了。除了纬度低较为有利外，观测点应尽可能选择海拔高的地方,以求大气透明度好,并借以避开人为光源的干扰;为了避开可能出现的`极光,最好在低磁纬的地方观测；当然，观测点也应有良好的天气条件，这就是说，应该选择在春分、秋分前后（最有利于观测黄道光的时机）有连续晴夜、大气透明而稳定的地点。 观测条件的极佳时（例如在地球大气外），还能看到黄道光往里一直延伸到太阳近旁，向外布满整个天空。沿着黄道形成一条较亮的带，称之为黄道带。黄道带两侧边是平行于黄道，从黄道光光锥顶部起朝背日方向延伸,亮度不断下降，一直到离太阳135度左右的地方。此后，亮度又重新上升，到反日点附近又开始达到极大。在反日点附近有一个大约20°×10°光景区域显得比周围更亮，叫作对日照。 中国在元朝初期就已有黄道光的观测记载。意大利天文学家G.D.卡西尼于1683年 3月18日开始观测黄道光，最先进行系统的研究。

黄道光的起因主要是行星际尘埃对太阳光的散射。因此，黄道光的光谱与太阳光谱极为相似。通常认为行星际尘埃粒子是小行星被撞碎后或是彗星瓦解后的产物。它们基本上散布在黄道平面及其近旁，所以黄道光也就大致沿着黄道面伸展。此外，也许有一小部分黄道光是由分布在行星际空间的电子云散射形成的。在地球轨道附近，电子云中电子数的密度约为每立方厘米100～1000个的数量级。 人们研究行星际物质的方法主要有两种：一是发射行星际探测器到实地取样;二是从黄道光的观测特征(包括强度、偏振、光谱、颜色等)来推求行星际物质的性质（密度、分布、形状、大小等）。前一种方法比较直接，但耗资巨大，飞行次数和范围却很有限；后一种方法虽然比较间接，但既经济又方便，而且可以长期观测，因而至今仍常采用。 行星际物质大致对称地分布在太阳周围，其中有大量小到1微米甚至0.1微米的尘埃粒子，它们的分布状况是：离太阳越远，数目越少，而且小粒子的数目比大粒子多得多。由观测黄道光得出的这些结论均与空间探测器的实测结果吻合。 行星际物质的上述分布状况，必然导致黄道光的主要部分具有两种对称性：①对黄道面对称；②对通过太阳的黄经圈对称。这已为大量观测完全证实。

黄道光亮度朝太阳方向单调地增强，可以认为是外日冕的延伸。也就是说，在离太阳较近的地方，黄道光融入F日冕（尘埃冕）,而成为外冕的一部分。但是，黄道光的亮度并不固定,它有短期变化也有长期变化,其原因很复杂。例如，有人指出太阳活动会影响黄道光的亮度。与黄道光重叠在一起的夜天光的性质也很复杂多变,此外,还必须区分“真黄道光”（即在地球大气外观测到的、已经作改正的黄道光）和“视黄道光”（即被地球大气散射改变了的黄道光）。从视黄道光推求真黄道光是很困难，观测结果不确定性大多来源于此。 坡印廷—罗伯逊效应会造成尘粒缓慢的以螺旋路径进入太阳，所以必须有源源不断的新尘粒来补充黄道中的云气。来自彗星尘埃尾与小行星碰撞产生的尘埃粒子是补充形成黄道光和对日照的颗粒最主要的来源。来自不同太空船的观测显示，确实有一些带状分布的尘埃粒子是与一些特定的小行星族与彗尾有所关联。 2010年，据美国《科学》杂志在线版报道，美国行星动力学家用计算机模型破解了神秘的夜空辉光——黄道光形成之谜。结论认为，黄道光尘埃几乎全部来自短周期彗星，推翻了长久以来的推测。

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