NASA 天文每日一图 2026 年 9 月 13 日:Comet NEOWISE Rising over the Adriatic Sea(视频)
今天的 NASA 天文每日一图不是静态照片,而是一段延时视频。
那是 2020 年 7 月 8 日的黎明前,意大利亚得里亚海岸。画面里有三样东西,由近及远排成三层:最下面是海,海面上方悬着一层薄薄的、有波纹的、发着银蓝色光的云;云的后面,一颗拖着长尾巴的彗星正在慢慢爬升;再往后,是星星。
整段视频由 240 多张照片合成,前后拍了 30 分钟。
彗星叫 C/2020 F3(NEOWISE),是这个世纪少数几颗肉眼可见的彗星之一,后来被叫做「2020 年大彗星」。但今天我想先讲那层云——因为在这幅画面里,它才是最反直觉、也最容易讲明白的那样东西。
太阳已经落下去了,那片云还亮着
那层云叫夜光云(noctilucent cloud),意思就是「在夜里发光的云」。
它是地球上最高的云。NASA 给的高度是 80 到 85 公里——请把这个数字和你熟悉的东西比一下:珠穆朗玛峰 8.8 公里,民航客机巡航高度大约 11 公里。夜光云比珠峰高 9 倍多,比客机高 7 倍。它已经不在对流层了,它在中间层,几乎贴着太空的边缘。
现在说那个最漂亮的机制。
你在地面上看日落,太阳沉到地平线以下,天暗下来,普通的云也跟着暗下去——因为它们和你一起,进了地球的影子里。但夜光云太高了。高到当你脚下已经天黑的时候,它还露在地球影子外面,还被那个已经为你落下去的太阳,从下面照着。
黑龙江省文化和旅游厅在一篇官方报道里,把这句话写得非常清楚:「低层大气已进入地球阴影,而高层大气中的这些冰晶颗粒恰好能被地平线下的太阳光照射到时,便会散射出淡蓝色或银灰色的光芒。」
NASA 甚至给了精确的几何条件:看夜光云最好的时候,是太阳位于地平线以下 6 到 16 度之间。太阳再高一点,天太亮,看不见;再低一点,连夜光云也进影子了。
所以这层云的银蓝色,是一束已经和你说过再见的阳光,绕了一圈,从底下打上去的。
在夏天结冰的,是天上最冷的地方
这里还有一个更反直觉的事实。
夜光云只在夏天出现。听起来很怪——冰做的云,怎么会挑夏天?
因为地球高层大气的温度变化,和地面是反过来的。NASA 地球观测站的说法是:「当地球的低层大气随着春夏而变暖时,高层大气反而变得更冷。」于是夏天的高纬度中间层,成了整个地球大气里最冷的地方——这是 NASA 自己的措辞。
有多冷?NASA 给的门槛是:夜光云「只在温度降到零下 130 摄氏度以下时才形成」。
所以:一年之中最热的那几个星期,地球上最冷的那块地方,出现在你头顶 80 公里的高空。冰就在那儿结出来。
每颗冰晶里,有 3% 是烧毁的流星
还有一个问题:水汽要结成冰晶,得有个东西让它附着——像雨滴需要凝结核一样。80 公里高空,哪来的核?
NASA 的 AIM 卫星给出的答案,是这篇文章里我最喜欢的一句:流星的灰。
每天有大量的流星体冲进大气层,在这个高度烧掉,留下极细的金属尘埃,科学家管它叫「流星烟」。NASA 的说法是:「流星烟的微粒充当了聚集点,水分子可以在那里把自己组装成冰晶。」
而 AIM 卫星的 SOFIE 仪器实际测出了比例:「我们发现,夜光云里的每一颗冰晶,大约有 3% 是陨石物质。」
所以那层银蓝色的云,是这么来的:一颗石头从太阳系深处飞过来,在 80 公里高空烧成了灰;这些灰飘着,等到夏天那里冷到零下 130 度,水汽就贴着它们结成了冰;然后一束已经落山的阳光从底下照上来。
NASA 的另一份资料还补充说,这些凝结核除了流星,也可能来自火箭发射和火山喷发。
1885 年那件事,真相比传说好
夜光云是 1885 年第一次被人记录下来的。而在此之前两年,1883 年,印度尼西亚的喀拉喀托火山发生了那场著名的大爆发。
于是就有了一个流传很广的说法:火山灰飘到高空,造出了夜光云。
但 NASA 说的不是这个。
NASA 的原话是:「北半球的观星者在 1885 年第一次注意到它们,那是喀拉喀托火山喷发大约两年之后。」紧接着的一句才是关键:「这座印度尼西亚火山的火山灰造成了如此壮丽的日落,以至于傍晚看天空成了一项全球性的消遣。」
你把这两句连起来读,NASA 给出的因果链根本不是「火山 → 云」,而是:火山 → 日落变得极其好看 → 全世界的人开始养成傍晚抬头看天的习惯 → 于是他们注意到了一种可能一直都在那里的云。
一个现象之所以在 1885 年被「发现」,是因为一座火山让人类集体养成了抬头的习惯。
这比那个传说好得多。
它在变多——但原因,NASA 说还不清楚
近年来夜光云确实在变化,而且 NASA 说得很肯定:它们「一直在变得更亮、更频繁,并且看起来正在向更低的纬度移动」。
原因呢?这里必须非常小心。
流传的解释是:人类排放的甲烷升到高层大气,被氧化成水汽,多出来的水汽就让冰晶更容易长。这个机制 NASA 确实讲过:「当甲烷进入高层大气,它会经过一系列复杂反应被氧化成水汽。这些额外的水汽随后就能用来生长夜光云的冰晶。」
但 NASA 紧跟着写下了一句几乎从不被转述的话:「到目前为止,还不清楚是哪个因素——水汽还是降温——在导致极地中间层云发生变化。」它接着说,两者很可能都有贡献,但「这个问题正是当前研究的焦点」。
所以正确的写法是:夜光云确实在变亮、变多、向低纬度扩展,这是 NASA 明确陈述的观测事实;至于是不是气候变化造成的、具体是哪条路径,NASA 自己说还不清楚。
一句话里,哪部分是观测、哪部分是解释,值得分开读。这是这篇文章第二个想留下的习惯。
2020 年那个夏天,两件罕事撞在了一起
现在回到视频本身。
夜光云通常只在南北纬 50 度到 65 度之间能看到。而 Paolo Girotti 拍摄的地点在意大利,大约北纬 44 度——按常规,这里不该看到夜光云。
但 2020 年是特殊的一年,而且 NASA 自己记录了这件事。
NASA 地球观测站那年写道:「今年的云已经在南到加利福尼亚约书亚树的地方被看到。」约书亚树在北纬 34 度左右。同一篇文章还给了原因:「2020 年 5 月 24 日,中间层降到了 14 年记录中的最低温度。」
这是一个非常罕见的夜光云季。NASA 的判断标准很实在:「当夜光云延伸到中纬度——人们居住、日常就能注意到它们的地方——我们就认为这是一个值得注意的季节。」
而与此同时,NEOWISE 彗星正在它最亮的那几个星期里。
这段视频之所以珍贵,不是因为摄影师运气好,而是因为他同时撞上了两件罕事。 一颗这个世纪少见的肉眼彗星,和一个十四年来最冷的中间层带来的低纬度夜光云——它们恰好在 2020 年 7 月上旬的同一片天空里重叠了。
那颗彗星,和找到它的那台望远镜
彗星 C/2020 F3 是 2020 年 3 月 27 日被发现的。有意思的是发现者:不是哪座山上的天文台,而是一台红外太空望远镜——NASA 的 NEOWISE 巡天卫星。JPL 的原话是,这台任务「用它的两个红外通道」发现了这位冰冷的访客;在数据里,它一开始只是「一串模糊的红点」。
之后的时间线很紧凑:7 月 3 日过近日点,钻到了水星轨道以内,距太阳约 4300 万公里。五天后,也就是 7 月 8 日,Girotti 拍下了这段视频。7 月 23 日它最接近地球,距离约 1.03 亿公里——大约是地月距离的 268 倍。
彗核大小,NASA 有两个略有出入的数字:JPL 说「大约 5 公里」,哈勃团队说「可能不超过 4.8 公里」。APOD 用的「约五公里」和 NASA 一致。
它没有解体,这件事本身就不寻常。哈勃那篇文章写道:「其他彗星在这样的近距离接触中常常会因为热应力和引力应力而碎裂,但哈勃的观测显示,NEOWISE 的固态彗核显然保持完整。」
注意:NASA 只说了「它活下来了」,没有说「为什么」。 网上常见的解释是彗核够大所以扛住了,但我在 NASA 的页面上找不到这句话。所以这里只能停在事实上:它扛住了,原因 NASA 没讲。
至于它什么时候回来:轨道计算给出的来回周期并不一样——进来的时候约 4400 年,出去的时候约 6700 年。差别来自行星引力在它穿过内太阳系时给它加的那点能量。(这两个数字来自 JPL 的轨道解,未能在 NASA 的网页上找到一个直接写明的周期数字。)
总之,看过它的人,没有一个会再看到它。
而更让人沉默的是后面这件事:那台找到它的望远镜,也已经不在了。
NEOWISE 卫星的前身 WISE 于 2009 年 12 月 14 日发射,2011 年 2 月进入休眠,2013 年被唤醒改作近地天体巡天。NASA 官方页面记录,它的任务在 2024 年 7 月 31 日结束,2024 年 11 月 1 日再入大气层烧毁。
一台望远镜工作了十四年多,找到了一颗要过六千七百年才回来的彗星,然后自己烧掉了。
为什么是今天:另一台找彗星的望远镜
9 月 13 日,是一个和彗星有关的日子——只不过是个不太光彩的日子。
1985 年 9 月 13 日,一颗叫 P78-1(SOLWIND)的美国卫星在轨道上被一枚反卫星导弹击毁。导弹由一架 F-15 战斗机发射,卫星在 525 公里高度解体,留下 285 块编目在案的空间碎片。
这颗卫星值得被记住,因为它的日冕仪做成过一件史无前例的事:人类第一次从太空中发现了一颗彗星。
那组图像拍摄于 1979 年 8 月 30 日,但当时没人认出来。直到 1981 年 9 月,Howard、Koomen 和 Michels 三位研究者重新分析数据时才发现——据记载,他们一开始「惊恐地发现数据里冒出了一道巨大的亮条纹」,以为是相机出了毛病。那不是毛病,那是一颗彗星。SOLWIND 后来又找到了九到十颗掠日彗星。
所以今天这个日子是这样的:41 年前的今天,人类亲手打掉了第一台从太空中发现彗星的望远镜。
而今天 APOD 展示的,是另一台从太空中发现彗星的望远镜的作品——它已经在 22 个月前烧毁在大气层里了。
两台找彗星的机器都没了。它们找到的彗星还在飞。
(顺便说一句无伤大雅的小事:这段视频其实是 APOD 第三次刊登了,前两次分别是 2020 年 7 月 13 日和 2022 年 7 月 26 日。2022 年那版的开头写的是「两年前的这个月」,今天这版改成了「四年多以前」——但从 2020 年 7 月到 2026 年 9 月,其实是六年零两个月。全世界运行时间最长的天文网站之一,也是人做的。)
拍下它的人,是个抓缪子的
关于摄影师,我原本准备只写一句「意大利天体摄影师 Paolo Girotti」。但意大利国家天体物理研究所(INAF)的官方杂志采访过他,于是可以多说几句——而这几句对孩子特别有用。
Paolo Girotti,1994 年生于卡托利卡,在里乔内长大。他的本职不是摄影师,是物理学家:比萨大学的粒子物理博士生,在费米实验室参与「缪子 g-2」实验。也就是说,他白天的工作是测量缪子的反常磁矩,晚上跑到海边拍天。
拍摄地点是佩萨罗-乌尔比诺省圣巴托洛山公园里一片叫「世界屋顶」的草地,海拔约 200 米,正对亚得里亚海,天气好的时候能望见克罗地亚海岸。
器材清单值得逐条念出来:尼康 D3300 机身(一台入门级 APS-C 单反),18–105mm 套机变焦镜头,用在 75mm 端,三脚架加一个定时快门线。参数是 f/5.3、ISO 3200、每张曝光 5 秒,拍了大约 240 张。
一台入门单反,一支套头。这幅被 NASA 选中三次的画面,是这么拍出来的。
中国这一头:九颗彗星,和漠河的那个夜晚
先说彗星。
中国天文台发现的第一颗彗星,来自 1965 年元旦的紫金山。当天南京紫金山天文台的观测者用一台 40 厘米折射望远镜发现了一颗新彗星;十天后,1 月 11 日,又发现了一颗。南京市雨花台烈士陵园官网记下了那个场面:「1965 年元旦,南京紫金山天文台像往常一样忙碌。突然,一阵欢呼声传出」,大家「一致认为就用『紫金山』给新发现的彗星命名为佳」。当时团队里最年轻的成员叫杨捷兴。
这两颗彗星今天的编号是 62P/紫金山一号和 60P/紫金山二号(编号顺序和中文序号是反的,很容易记混)。2023 年,紫金山天文台用姚安观测站的数据又发现,紫金山二号的彗发中存在稳定的螺旋结构,而且它的活动性不只与日心距和成分有关,还与彗核大小有关。
六十一年后,同一座天文台还在找彗星,只是方式变了。2023 年 1 月 9 日,紫金山天文台盱眙观测站的近地天体望远镜首次发现了一个移动天体;一个多月后的 2 月 22 日,南非的 ATLAS 报告它具有彗星特征;再经确认,国际小行星中心在 3 月 1 日正式公布,命名为 Tsuchinshan-ATLAS/紫金山-阿特拉斯。
注意这个顺序:是紫金山先看到,ATLAS 后确认——这就是为什么「紫金山」排在名字前面。
这颗彗星就是 2024 年秋天那颗。新华社记载,它在 2024 年 9 月 28 日过近日点,10 月 12 日过近地点,之后的一两周里,中国各地很多人在日落后的西南低空用肉眼看到了它。
2025 年 1 月,盱眙的同一台望远镜又发现了 C/2025 A3(Tsuchinshan)。中科院官网记录,这是紫金山天文台发现的第 9 颗彗星、第 7 颗以「紫金山」命名的彗星,也是该台发现的首颗半人马型轨道的彗星。
从 1964 年装起来的那台 40 厘米折射镜,到今天由计算机自动标出移动目标、再交给人去核对的巡天望远镜——六十年,同一座山。
再说夜光云。
这件事就发生在三个月前。黑龙江省文化和旅游厅官网 2026 年 6 月 18 日的一篇报道写道:6 月 15 日夜,大兴安岭地区漠河市的不少居民与游客目睹了夜光云。文中给的条件是「低温、水蒸气和尘埃三个必备条件」,并解释说,漠河处在「北纬 53 度左右的高纬度地区」,「尤其是在夏至前后,由于高纬度地区曙暮光间隔时间短,为『夜光云』的出现创造了绝佳的时间窗口」。
北纬 53 度,正好落在夜光云那条 50 度线的里面。
在中国,漠河是有官方记录的夜光云观测地。 新疆北部的阿勒泰一带按纬度推算也有可能,但未发现可确认的目击记录,所以这里只说漠河。
最后
这段视频里有三样东西,每一样都在提醒你注意「时间」这回事。
那颗彗星要六千七百年才回来一次,看过它的人不会再看到它。那层云是一束已经落山的阳光照亮的,每颗冰晶里有 3% 是烧毁的流星留下的灰。而按下快门的那个人,是个白天在实验室里测缪子、晚上背着一台入门单反跑到海边的年轻人。
图片:NASA 天文每日一图(APOD)· Image Credit & Copyright: Paolo Girotti · 当日页面 https://science.nasa.gov/image-article/apod-2026-september-13-comet-neowise-rising-over-the-adriatic-sea/ (今天是视频日,正文不嵌图,请点击当日页面观看)
资料:NASA APOD 当日页面与 NASA APOD 官网(science.nasa.gov/apod)、NASA JPL「Comet NEOWISE Sizzles as It Slides by the Sun」、NASA 哈勃任务页、NASA NEOWISE 任务页、NASA 地球观测站夜光云系列报道、NASA AIM 任务资料与「Meteor Smoke Makes Strange Clouds」、NASA Night Sky Network、NASA Space Cloud Watch 公民科学项目页、MEDIA INAF 对 Paolo Girotti 的专访、美国海军研究实验室 P78-1/SOLWIND 相关记载与行星协会「The Pivotal Discovery」、中国科学院官网、光明网、新华社、中新网、南京市雨花台烈士陵园官网、黑龙江省文化和旅游厅官网、英国天文协会《Comet Prospects for 2026》