后羿射日的傳說，很可能起源於「幻日」這種光學現象

天空中到底能有多少個太陽？古時候有「后羿射日」的傳說，歐洲也流傳著「七日圖」。也許明天你一起床就會有十個太陽在天空中等著你。這可不是什麼神話，這是一種「幻日」大氣發光現象。

1661年2月20日，波蘭，斯坦斯克。

話說這一天上午11點，太陽剛從東南方向升起不久。大名鼎鼎的赫維爾正在窗前喝早茶。赫維爾何許人也？他是丹麥人，天文學家，而且是位極其喜歡研究太陽黑子的天文學家，因此他也習慣於和太陽一道起床睡覺，而不像其他天文學家那樣秉燭熬夜。然而此時他忽然發現，今天的陽光似乎有些詭異。憑著職業敏感，赫維爾向窗外望了一眼。這一望不要緊，窗外的天空中，升起了7個太陽。

可惜在17世紀，照相術並沒有出現，赫維爾只好將他所見到的7個太陽的位置和光弧的形狀描繪在一張畫紙上，後人稱之為「赫維爾七日圖」。這張讓人看起來莫名其妙的畫作被收到他的一本天文學著作《天邊孤獨的水星》中去。赫維爾並不知道這種現象的來由，只能用藝術的形式畫下來，並不多作解釋。這種「多日並現」，其實是一種太陽和空中薄暮卷層雲配合極佳的神奇大氣現象，稱為「幻日」。於是「赫維爾七日圖」也就成了天空「多日並現」始祖級的文獻。

后羿射九日

赫維爾是17世紀的天文學家，而在中國上古傳說中，就曾有過天空多日並現的記錄。在「后羿射日」的傳說中，上古的天空有10個太陽，把地上的萬物生靈烤得要死要活，後來來了位領袖后羿，傳說里他的夫人，就是偷吃仙丹飛上月球，成為古來登月第一人的嫦娥。后羿使用神力將10個太陽射落了9個，天下太平。中國上古尚無文字的時期，一個傳說總是反映了人們對自然的一種認知。從氣象學角度看，這很可能與17世紀赫維爾的記錄類似，也是上古時期發生的一次「多日並現」的大氣光學現象，那時人們忽然看到天空中出現多個「幻日」，不由得驚恐萬分。

這是怎麼回事呢？有怎樣的科學依據呢？

在非常寒冷、出現捲雲的高空，分布著大量微小的六角冰晶。當這許多的冰晶在朝陽或夕陽附近時，它們會像三稜鏡一樣，使太陽光發生折射，形成環繞太陽的 「日暈」。冰晶在下沉時，會整齊地豎直排列起來，從而使太陽光沿水平方向朝左右折射約22°，從冰柱出來的三路光線射到人的眼睛中，中間那路太陽光線，是由中間位置的太陽直接射來的，是真正的太陽；旁邊兩條光線，是太陽光經過六角形晶柱折射而來的。這樣，在人們的眼中，在中間真太陽的兩邊就出現了另外兩個太陽，它們實際上是太陽的虛像。這就是幻日。

幻日不是神話，也不是一種不祥之兆，而是一種自然界的光學現象。在地球上的天空被濃厚的大氣包圍，其中也有水蒸汽和小冰晶。它們在一定的條件下，可變成非常小的柱狀或片狀的雨滴或水汽，從高空徐徐下降，因受日（月）光的照射而產生折射，就形成了幻日，實際上只有中間的太陽才是真正的太陽。因日光是由七種色光組成；由於不同色光的折射率不同（紅光的波長最長，折射率最小，紫光的波長最短，折射率最大，這種折射率隨波長變化的現象叫色散），被柱狀或汽狀的雨滴或冰片折射後，偏轉的角度也不同，這樣形成的內紅外紫的彩色光環，叫暈。由於水滴的形狀、大小不同便產生兩種不同的暈，其中汽狀水滴所形成的是光較強的內暈，最小偏向角約為22°；而穿過汽狀水滴所形成的是，半徑較大的彩色光環，這就是外暈，其最小偏向角約為46°。只有在滿足最小偏向角的條件下觀察，才能形成暈。

在冬天，當高空的水滴凝結成細小的六棱形冰柱時，如果太陽光從側面進入冰柱，而且能滿足最小偏向角的條件，在內、外暈之間，靠近太陽兩旁，與當地太陽同一高度的地方就容易出現「幻日」。出現幻日的多少、暗明、大小隨著高空小冰柱的分布情況而異。

那麼在什麼時候容易出現幻日呢？

「幻日」現象一般會出現在早晨5時30分至6時之間或者上午9時左右，傍晚也會出現。但一般不會出現在正午，因為正午太陽直射，不滿足折射的條件。而且中午的太陽光線太強烈，即便有這個現象，肉眼也不可能觀測到。

出現「幻日」現象需要滿足非常嚴苛的條件。首先要有高層雲，有雲才會形成冰晶;其次雲層要薄，透光率要好，這樣才能把太陽光折射出來;還有很重要的一點，就是太陽與冰晶以及觀察者之間的角度要正好，稍微偏一點就看不到。因此，「幻日」這種大氣光學現象極為罕見。

「幻日」現象持續的時間一般不會太長，短則幾分鐘，長則幾十分鐘。因為空中的雲移動較快，雲一走，下一塊雲覆蓋了出現「幻日」的地方，就看不到了。由於幻日是因為天空中規則的六角形冰晶體折射陽光造成的，需要穩定的大氣層、適量的雲、大量的水汽、冰晶形成角度等條件。

所以只有同時具備了風雪、薄雲、和零下三十度以下氣溫的條件，才能出現這種陽光折射的大氣層現象。

2007年11月15日下午3時許，哈爾濱天空中出現了兩個「太陽」，在正常的太陽南側，還有一個暗一些的「太陽」在雲中光芒四射。

2012年7月5日，浙江嘉興的天空中出現的「兩個太陽」，2012年12月10日，上海出現的「三個太陽」，2013年6月18日上午，位於重慶的西南大學育才學院出現了「兩個太陽」。2013年11月1日上午，赤峰市、圍場滿族蒙古族自治縣和承德的部分地區上空出現「四個太陽」，個別位置可以看見「五個太陽」 即為「幻日」現象。

2011年，吉林市天空中突然出現「3個太陽」，並且周圍有彩虹環繞，持續時間在一個小時左右。據稱，這種奇異景像被稱為「幻日」，是一種日暈的特殊形式。

2012年7月5日早晨，有網友發現天上掛著「兩個太陽」！他趕緊拍下了這個奇特的天文現象。

2012年12月10日早晨，江蘇太倉市出現幻日現象。多位居民拍攝到這一奇觀。因為臨近所謂的「2012」，這一現象引起了不小的轟動。

作者：雨果科普

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