黃道光

生活科學趣談

黃道光(Zodiacal light)是真正曙光出現之前在地平線上的第一道光,它不像落日餘暉是發生在大氣層中,而是陽光被黃道面(天空中太陽的視運動軌道面)上的塵粒所散射,這些塵粒則是來自於彗星或小天體瓦解所形成

由於黃道光在日出前與日落後比較明顯,看起來似乎是在太陽附近的沙塵密度最大,但其實不然。因為這就如同打水漂,以較小的掠射角(亦即較大的入射角)射向水面時,石頭會比較容易彈跳;同樣的,光線以較小的掠射角入射於反射面時,會有較高的反射率

下列照片是從日落到日出的夜空全景,照片左方是日落時分的西方,右方則是破曉前的東方地平。由於在地球與火星軌道之間也存在著沙塵微粒,因此在夜空中的黃道看起來就是一道微弱的光束。照片正中央那顆亮星附近有一團較亮的黃道光區域,這個亮區稱為對日照(Gegenschein),也就是相對於太陽180度的位置,亦即凌晨零時子午線與黃道的交點

對日照之所以比較明亮,是因為該處聚集較多的塵粒。這是由於位於該處的物體所受到來自太陽與地球的引力之合力,剛好能提供做為環繞日地共同質心的向心力,這種平衡的位置稱為「平動點

既然提到平動點,順便來聊聊月球的形成機制。目前較能被學界接受的論點是:太陽系剛形成的初期,有一顆火星大小的原行星”Theia”恰巧位於太陽與地球的平動點L4/L5處,因此它受到太陽與地球的引力正好能達成軌道平衡。後來Theia因引力攝動而離開平衡點,造成地球對它的引力變大,因此就被吸過去而產生大碰撞,碰撞所產生的碎塊最後形成了現在的月球