“日變”之謎

王克強

人們最熟悉的，莫過于太陽；然而最不了解的，也莫過太陽。在人們眼里，太陽好像是一成不變的，清晨從東方升起，黃昏從西天降落，亙古至今，莫不如此。但有時又變幻無窮：時而大，時而?。粫r而圓，時而扁：時而少，時而多；時而紅，時而藍(lán)……不惟形變，而且數(shù)變、色變。這里面該隱藏著多少奧秘啊！

圓太陽？扁太陽？

我們不妨觀察一下落日。

日落時的太陽靜靜地躺在西方地平線上，和中午時的太陽相比，體積大兩倍到三倍半。是太陽的身體突然像氣球一樣膨脹了嗎？在大氣層外，天文學(xué)家用各種儀器已經(jīng)證實中午的太陽和黃昏的太陽大小是一樣的。但為什么視角中的太陽會發(fā)生形變呢？原來，這是地球大氣的光線散射使人發(fā)生幻覺的結(jié)果。

有趣的是，有時幻覺恰能揭示太陽的“廬山真面目”。多少年來，人們一直把太陽當(dāng)作圓球。而由于光線折射的幻覺，黃昏的落日卻多呈扁圓形（據(jù)有人計算，落日接觸地平線時，落日的高度和寬度之比為26.5：32）。那么，究竟太陽是圓的還是扁的呢？科學(xué)家海爾和古德經(jīng)過實驗測算，太陽并不像人們包括愛因斯坦在內(nèi)所想像的那樣是個圓球體，而是扁圓球體，并且太陽旋轉(zhuǎn)時，還會發(fā)生強烈的顫動。根據(jù)觀測，太陽表面和太陽核心旋轉(zhuǎn)速度大不一樣。太陽中心的旋轉(zhuǎn)周期約3.5天，而表面的旋轉(zhuǎn)周期卻是25天，核心與表面的旋轉(zhuǎn)速度竟然相差7倍。從理論上來說，正是這種差異，使太陽出現(xiàn)了一種引力拉伸，并且把太陽拉成了扁圓形。

雙日奇觀

1987年12月4日清晨7時許，在青島嶗山以東的海面上，兩個太陽躍出碧波，冉冉升起，持續(xù)了5分鐘左右，然

后，其中一個太陽杳無聲息地消失了，剩下的一輪紅日高高懸掛在藍(lán)色的?？铡?/p>

所謂雙日奇觀，并非絕無僅有。幾個太陽同時出現(xiàn)在天空的奇跡，歷史上曾有多次記載。1868年10月的一天，俄國烏克蘭上空曾出現(xiàn)過8個太陽。我國山東牟平縣、安徽蚌埠市也都出現(xiàn)過3個太陽相映爭輝的奇景。當(dāng)然這許多太陽中，只有一個太陽是真的，其它同時出現(xiàn)的是假太陽，科學(xué)上稱為假日，又稱幻日。假日是日暈的一種，其成因和彩虹差不多。假日的形成，同漂浮在高空中的卷云有關(guān)。但是卷云只在高空才有，海平面不會出現(xiàn)卷云，可嶗山雙日又是怎么回事呢？一些科學(xué)家認(rèn)為，海面出現(xiàn)雙日是由于海汽密度不均勻造成的。當(dāng)海汽的不均勻顯示出某種規(guī)律性時，就會出現(xiàn)這種奇觀。也有人認(rèn)為，可能是氣候的驟然變化如溫度下降，使海汽中出現(xiàn)了許多晶體小水柱，以致造成雙日奇觀。如南極因為氣溫低、海汽中晶體小水柱容易形成，所以南極雙日奇觀就多于其它海面。

假日是一種自然奇觀。它的出現(xiàn)有其科學(xué)性和規(guī)律性。中國古籍上記載：“舜有十日”。一般人都認(rèn)為這是神話。而英國著名科學(xué)家李約瑟博士卻在文章中指出：“中國古代有可能出現(xiàn)過十日并出的情景?！碑?dāng)然，這并出之十日，只有一個是真太陽，而其余九日，同樣不過是假太陽罷了。

藍(lán)色的太陽

據(jù)《航海志》記載，波蘭“辰光號”帆船曾航行經(jīng)過薩摩亞西海面，一天晚餐過后，海員們正在甲板上，突然，火紅的夕陽一下子像中了魔法似的，變成了橄欖色。

無獨有偶。1950年的一天，在波羅的海海岸，當(dāng)西沉的太陽剛要落入地平線的一瞬間，有人看到太陽突然發(fā)出綠色的光芒，持續(xù)了兩三秒鐘之久。

更奇怪的，有些地區(qū)還見到過藍(lán)色的太陽。1950年9月的一天，在英國北部上空，太陽突然變成了藍(lán)色的火球。第二天，藍(lán)色的太陽又奇跡般地出現(xiàn)在丹麥的上空，為時約15分鐘。它像熒光燈一樣，發(fā)出不太刺眼的藍(lán)光。這一奇怪的現(xiàn)象，在法國、德國、瑞士等國家也先后出現(xiàn)過。1965年秋季的一個下午，我國北京地區(qū)也出現(xiàn)過藍(lán)色的太陽。當(dāng)時風(fēng)力很大，天空彌漫著黃色的塵霧，太陽卻發(fā)出淡藍(lán)色的光輝。

眾所周知，自古太陽就是鮮紅的顏色，號稱“紅日”，為什么又會變成綠色或藍(lán)色了？其中的奧秘何在？原來，這是大氣和煙霧、飛塵變出的魔術(shù)。我們知道，太陽光是由赤橙黃綠青藍(lán)紫七色光線組成的。地球上空的大氣層很像一架巨大的玻璃三棱鏡。在海平線上的太陽光穿過這個氣體三棱鏡時，便被分解為七色，其中赤色、紫色和藍(lán)色等光線擴散后，被大氣層吸收，在藍(lán)色的海水和藍(lán)色的天空背景中顯不出來，只有綠光沒有被吸收，這時人們就會在海上看到綠色的太陽。而藍(lán)色的太陽則是煙塵造成的。1950年北美加拿大西部發(fā)生了一次特大的森林火災(zāi)，上升的氣流把大量的煙塵帶到了高空，隨風(fēng)飄散到英、法、德、瑞士、丹麥等上空。這些煙塵把太陽中波長較長的紅色光、黃色光散射掉，而把藍(lán)色光反射到地面，于是就形成了藍(lán)色的太陽。至于北京出現(xiàn)的藍(lán)色太陽，是由于強勁的季風(fēng)把黃土高原的沙土卷到北京，細(xì)微的黃土粉塵飄浮在上空，吸收了幾種散射光，就形成了藍(lán)色太陽。

揭示了謎底，就會發(fā)現(xiàn)神奇的日變并不神奇。忽大忽小的形變，忽多忽少的數(shù)變，忽藍(lán)忽綠的色變，其實都是大氣玩出的把戲。怪不得有些科學(xué)家把大氣稱為是太陽的魔術(shù)師呢！