一道被误认了一千多年的光,和它背后那个还没吵完的问题

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图片:NASA 天文每日一图(APOD)· Image Credit & Copyright: Neelam and Ajay Talwar (TWAN) · 当日页面

先看照片的右下角。

那里有一道光,从地平线斜着往上伸,越往上越淡,像谁把一束极稀薄的牛奶泼向了天空。它不是城市的灯火——拍这张照片的地方,方圆几十公里内没有城市。它也不是即将到来的日出——照片拍摄时,天文晨光还没开始。

它是黄道光。

而在它有科学名字之前的一千多年里,人们管它叫另一个名字:假黎明。

照片里有什么

拍摄地是印度拉达克的汉勒暗夜保护区,海拔约 4500 米。时间是 2026 年 9 月的一场星空派对期间——第四届汉勒星空派对在 9 月 7 日到 12 日举行,照片的文件名标着 9 月 9 日。

顺着那道光往上看:几颗流星划过画面。最靠近东方地平线、陷在那片微光里的亮点是木星,今年 9 月它在巨蟹座,亮度约 −1.8 等,凌晨三四点升起,是黎明前天上除月亮外最亮的东西。再往上,接近画面中央的位置,有一团分辨不出边界的模糊光斑——那是蜂巢星团 M44,距离我们约 610 光年,暗天下肉眼可见;旁边偏黄的那颗是火星,1.1 等左右,比它冲日时暗得多。

这些东西排在同一条斜线上,不是巧合。它们都挤在黄道附近——也就是太阳系这张“大饼”的盘面上。那道光,也在同一张饼上。

那到底是什么

是灰。

太阳系里飘着一层尘埃,集中在黄道面附近,像一张扁扁的煎饼。颗粒尺寸从纳米到毫米都有,地球轨道附近常见的是几十微米级——大概是一根头发丝的粗细。这一整团尘埃的总质量约 3.5×10¹⁶ 千克,听起来很吓人,但摊到整个太阳系里,其实相当于把一颗半径十五公里的小行星磨成粉、撒进一个横跨几十亿公里的空间。

太阳照在这些灰上,灰把光散射开来,其中一部分朝我们这边过来。这就是黄道光。

它有多亮?在 550 纳米、距太阳约 30° 的方向上,黄道光的亮度超过银河最亮的部分。你多半从没注意过它,不是因为它暗,而是因为它大、它散、它没有边缘——人眼对这种“一大片均匀的微亮”极其不敏感,而且只要有一点点光污染,它就彻底没了。

这里有一处值得较真的地方。今天的官方说明里写道,尘埃“后向散射”(back scatters)阳光而形成黄道光。这个措辞需要限定一下:黄道光在距太阳角距约 30° 处最亮,那是前向散射主导的几何——光从尘埃旁边擦过,微微偏折后到了我们眼里。真正的后向散射增强,发生在背对太阳的方向(角距约 165°–180°),那里的现象另有名字,叫对日照(gegenschein),是一块比周围略亮一点的模糊斑,比黄道光还难看到。黄道光、黄道带、对日照,是同一团灰在三个不同角度下的三副面孔。

这篇文章真正想说的那件事

现在说最要紧的一层。

这些尘埃颗粒并不是安安稳稳地绕着太阳转。阳光打在一颗尘埃上,会给它一个极其微弱的、始终朝后的拖曳——这叫坡印廷-罗伯逊阻力。它小得可怜,但它从不停歇。结果是:尘埃在缓慢地、螺旋地往太阳里掉。

在地球轨道这个距离上,一颗典型的尘埃从开始掉到掉进太阳,大约需要几百万年。

几百万年,听起来很久。但太阳系已经四十六亿岁了。如果这团灰是太阳系刚形成时留下的,它早就该掉光了——一千次都掉光了。

所以,今天晚上你还能看见这道光,就意味着有人一直在往里面加灰。

这是全篇最值得记住的一句话。黄道光不是一件古董,它是一条正在营业的流水线留下的痕迹。太阳系此刻仍然在掉渣:有东西在碎,在磨,在蒸发,把新的尘埃源源不断地补进那张煎饼里。这道光本身,就是证据。

那么,是谁在加灰?

一个还没吵完的问题

主流答案是彗星,尤其是木星族彗星。这个结论有好几条独立的证据线:克莱门汀号的观测显示,一个天文单位以内至少 89% 的行星际尘埃来自彗星;红外卫星 IRAS 与 COBE 的建模给出 85%–95% 的中红外辐射来自木星族彗星,小行星和长周期彗星各自的贡献都不到 10%;从地球大气接收到的地外物质通量反推,木星族彗星贡献了 87%±17%。综述论文的措辞是:一个共识正在形成。

然后,2020 年,一艘飞往木星的探测器不小心把这个共识搅了一下。

朱诺号上装着星敏感器——它的本职工作是拍星星、给探测器定姿态。结果丹麦技术大学的约恩森(John Leif Jørgensen)与 NASA 戈达德的康纳尼(Jack Connerney)发现,这些相机时不时会拍到一些莫名其妙的东西:探测器自己的太阳能帆板上崩下来的碎屑。反推回去,那是尘埃颗粒以大约每小时 1.6 万公里的速度撞在帆板上、把碎片打飞了。

朱诺号无意中变成了一台横跨内太阳系的尘埃计数器。他们据此画出了这团尘埃云的边界:内边界在地球轨道附近(地球的引力把靠近它的尘埃“吃掉”了),外边界大约在 2 个天文单位,刚好越过火星一点点。

论文作者的推断是:在 2 个天文单位附近做近圆轨道运动的,我们只知道一个天体,那就是火星。所以,自然的想法是,火星是这些尘埃的一个来源。

这是一个漂亮的意外。但请注意两件事。

第一,这和上面那套彗星主导的模型是有张力的,它不是对共识的补充,更像是一个还没被安顿好的新变量。第二,论文作者自己承认了一个大窟窿:他们无法解释这些尘埃是怎么摆脱火星引力跑出来的。

一个悬而未决的问题,比一个被讲圆了的故事诚实得多。这道你抬头就能看到的光,人类还说不清它是谁撒下的。

“假黎明”这个名字

回到那个古老的名字。

阿拉伯天文传统里,黎明被分成两种。假黎明(al-fajr al-kādhib)被形容为 mustaṭīl——竖着的、向上伸展的,像一条狼尾巴;真黎明(al-fajr al-ṣādiq)则是 mustaṭīr——横着铺开的,沿着地平线摊平。

这个区分不是审美问题,它关系到一件非常具体的事:斋月里什么时候该停止进食、什么时候该做晨礼。认错了,整天的功课就偏了。

伊斯兰天文学的学术研究已经把这件事和现代天文对上了号——那道“竖着的、向上伸展的”假黎明,正是行星际尘埃沿着黄道面散射阳光形成的黄道光。一千多年前的人用肉眼精确地分辨出了两种完全不同来源的光,一种来自地球大气对阳光的散射,一种来自几亿公里外的一层灰。

有意思的是,同一批研究也修正了传统说法的一个细节:古典教法文献认为两种黎明之间有一段变暗的间隔(假黎明先消失,真黎明才出现),但现代观测显示这两者是叠在一起的,中间并没有那个暗段。

中国这边

现有可检索的中国古籍资料中未发现黄道光记载;中文材料多为现代科普转述,或把它与“黄道”坐标概念混为一谈,因此不能据此断言古人曾有相关记录。

但照片里那团模糊的光斑,中国古人确实看见了,而且给它起了个名字。

蜂巢星团 M44,在中国古代星官体系里归在二十八宿的鬼宿,那团肉眼看去没有边界的模糊光被称作积尸气。(这个名字流传很广,但公开资料没有给出它最早出自哪一部古籍的原文。)

把两个名字并排放着看,会有一点奇妙的感觉:一边是“假的黎明”,一边是“积尸的气”。都是在还不知道成因的年代,人们对着一团弄不清楚是什么的微光,凭它的样子起的名字。一团被认成了提前到来的白天,一团被认成了从地底冒出来的雾气。而它们其实是六百光年外的一千颗年轻恒星,和几亿公里内的一层灰。

至于“灰从哪来”这条线,中国正在做的事其实和它有关。2025 年 5 月发射的天问二号,目标是近地小行星 2016 HO3 的采样返回,以及主带彗星 311P 的探测——而彗星,正是上面那场争论里“补给说”的主角。这不是直接测量黄道尘埃,但它去的地方,正是这些灰可能出发的地方。

为什么是今天

北半球看黄道光有明确的季节窗口,原因纯粹是几何。

黄道——也就是太阳系那张煎饼在天空上的投影——和地平线之间的夹角,随季节和纬度变化。北半球的秋天,黎明前的东方天空,这个夹角最大,那道光锥几乎是立着的,能从地平线一直伸上去,穿过的大气也最少。春天则反过来,日落后的西方天空最好。夹角小的时候,同样的一道光会被压得贴在地平线上,被大气和地面的杂光吃掉。

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2026 年的秋分是 9 月 23 日(星期三)UTC 00:05,北京时间当天上午 8:05。 现在正是那个窗口的正中间——北半球黎明前的观测季大约从 8 月下旬持续到 11 月上旬。

最后

拍这张照片的地方,有一件事值得提一句。

汉勒暗夜保护区是 2022 年 12 月 1 日由拉达克中央直辖区政府正式设立的,面积 1073 平方公里,覆盖汉勒及周边六个聚落。那里海拔 4500 米,冬天极冷,人口稀少。设立之后,印度天体物理研究所做了一件挺聪明的事:他们从当地村民里招募培训了 24 位“天文大使”,其中三分之二是女性,每人配一台八英寸望远镜,学会操作之后给来看星星的人当向导。

也就是说,那片天空不只是被“保护”起来的——它变成了住在下面的人的一份工作。


资料:NASA 天文每日一图 2026-09-19、黄道光综述 arXiv:2005.07480、NASA:朱诺号的意外探测、JPL 同题报道、Al-Hilal 伊斯兰天文学期刊(假黎明与真黎明)、拉达克政府公报(汉勒暗夜保护区设立)、印度天体物理研究所 HDSR 官方页、EarthSky 黄道光观测指南、中国科学院:天问二号