最近，一则新闻《我国科研人员首次观测到电磁波动态传播》出现在各大科技媒体上，其核心内容是：“太阳日冕的特殊结构以及行星等大型天体可作为电磁信号放大器，或可实现星际间通讯或者能量传输。相关研究成果发表在《自然·通讯》上。”

猛一看，大家会惊呼：《三体》诚不我欺！弹拨太阳发送广播莫非马上要变成现实了？

实际上，这是对论文的错误解读。找来《自然·通讯》上的原始论文，说的内容其实是：“特定形状的太阳冕洞能够使磁流动力波聚焦，类似的效应应可在具有磁场的行星、其他恒星或星系找到。该透镜过程可用于冕震学的研究。”

这里的要点有四个：

1. 被影响的是磁流体动力波（简称磁流波），不是电磁波。磁流波以等离子体作为介质，和不需要介质的电磁波不是一回事。在这项研究里，磁流波没有离开日冕。
2. 是聚焦，不是放大。这项研究里，磁流波从太阳耀斑开始扩散，途径一个冕洞后，部分磁流波发生聚焦，焦点处的波幅比扩散期的大，但远小于耀斑源头的波幅。
3. 只有特定形状与密度的冕洞可以观察到这种透镜效应。在这项研究里，聚焦发生在冕洞的一个月牙形湾区。
4. 该现象的潜在应用是对冕震学的研究，也就是对日冕内发生的震动的研究，而非用于星际通讯或者能量传输，因为磁流波未能离开日冕，并且没有放大原始信号。

要点总结完毕，接下来，我们详细梳理一下：

这项研究早在2022年就已提交，使用的是2011年的观测数据（感叹：要在科学前沿做出新发现，真的太难太难了）。具体的观测事件是这样的： 2011年2月24日，日地关系观测台B星（STEREO-B）观测到太阳表面一处耀斑爆发。这颗卫星当时运行在尾随地球约95°的环日轨道上，所以它看到的是当时太阳的背面。从地球方向看过去，则能够看到这个耀斑激荡出的磁流波（等离子体受磁场影响表现出的波），就像海底火山激发的海啸波浪一样，从太阳边缘出现，缓缓绕到正面来。对磁流波的后续观测，由运行在地球身边的太阳动力学观测台（SDO）所完成。

磁流波以耀斑为中心向外扩散的途中，经过了一个形状不规则的冕洞（日冕上的较冷、较稀薄的磁场开放区域）。通过分析SDO的观测数据，中国研究人员发现，在这个冕洞的一个月牙形开口的湾区，磁流波的“波浪”前沿（波前）发生了过去从未观测过的现象：原本外凸的波前呈现出内凹，最后聚焦在一个点上，就像光/电磁波通过透镜聚焦一样。

——顺便说说，原始论文中常常以光/电磁波通过透镜打比方，或许是报道解读出现偏差的原因。

研究人员认为，冕洞里的磁场由单一极性主导，并且物质比冕洞周围更稀薄，这里的阿尔文速度（衡量磁流波的一个速度）较高，当磁流波离开冕洞后，就朝向阿尔文速度较低的区域偏折。通过数学模拟，研究人员重现了磁流波聚焦的现象。

总而言之，这项研究的内容是日冕内物质的运动现象，并未讨论它对电磁波（包括光）的影响，研究并未涉及通讯或能量传输的话题。

Sairecabur, by Gerard Prins, Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons

看到一则关于青藏高原的广告词：“这是地球上最接近太阳的地方！”

乍一看好像是真的，细想不对。

青藏高原是“世界屋脊”，海拔最高之地，海拔最高就是全球最高么？恐怕不是这么简单。地球不是完美的球形，拿覆盖在地球表面的薄薄一层水来做高度参照物，不是正解。

地球的自转把赤道部位甩得比南北极略鼓出来一些。厄瓜多尔的钦博拉索峰（Chimborazo）海拔只有6268米，但因为它在南纬1.5°，极近赤道，脚下踩着天然内增高，它的峰顶比珠穆朗玛峰顶还要远离地心2168米，是一座真真正正的世界最高峰。

还有，在任何时刻，地球被太阳直射的那一块离太阳最近，而其它部位则被球面弯向后方。这个几何原理决定了我们只能在南北回归线之间寻找最接近太阳的地方，青藏高原更要被淘汰了。

钦博拉索是全球的真正最高点，它又在赤道附近，有机会被太阳直射，那么它应该就是最接近太阳的地方了吧？

钦博拉索每年被太阳直射两次，一次春分前，一次秋分后。可惜，这两段时间，整个地球离太阳还不够近。

地球围绕太阳运行的轨道是一个椭圆。每年1月初，地球运行到近日点，这时，它比一年中任何时候都更靠近太阳。和7月初在远日点相比，二者之差约5百万公里。

在近日点这天，太阳直射南纬22°45’。这个纬度上的最高峰才是真正的离太阳最近的地方。我们来找一找。嗯，找到了，位于玻利维亚-智利边界上的塞雷卡布尔（Sairecabur）火山，南纬22°43’，5971米。

还差2’，会不会很要紧？计算一下，这个2’的差距会让峰顶再远离太阳1米，扭转不了大局。在这么小的纬度差上，身高显得更重要。但纬度差太大的话，身高就没优势了。同一天的钦博拉索，因为20°的纬度差，被地球球面向后扳了384公里。

太阳黑子群AR2192和飞鸟

太阳黑子AR2192

刚才拍太阳的大黑子群AR2192时，意外地拍到一只飞鸟！可惜它只剩尾巴和一半翅膀在日轮里，这已经很难得了，虽然太阳看起来似乎很大，其实它的张角只有0.5度。

右为天文望远镜里的太阳黑子群AR2192，即题图太阳右侧的黑子群。从山上回来后头一次用天文望远镜配相机，手忙脚乱，拍得很差，不过黑子群的猫爪轮廓依稀可辨。

❗ ❗ ❗ 注，单反爱好者们别随意拍太阳，如果你的镜头前没有专业太阳滤膜遮挡，那么你的眼睛会在取景框那里瞬间烧瞎的。

2014年1月7日的太阳黑子（AR1944）

2014年1月3日的太阳黑子

【警告】不能用肉眼直接观看太阳，更不能通过未经铝膜减光的照相机取景器观看太阳！必须在太阳光进入镜头前减光，而不能把减光膜放在取景器一端！

今天的太阳黑子（AR1944，上图）有点猛。几天前，它们刚刚从太阳身后转过来时（右图），还没有看出像今天这么有出息。

据NASA估计，日面中央的那个大黑子群相当于七个地球的大小，并伴随X类太阳耀斑。受耀斑释放能量之影响，轨道科学公司的“天鹅座”飞船被迫推迟发射。

日轮在近日点和远日点的大小差异

【警告】不能用肉眼直接观看太阳，更不能通过未经铝膜减光的照相机取景器观看太阳！必须在太阳光进入镜头前减光，而不能把减光膜放在取景器一端！

可能你还是觉得很冷，但今天，是一年当中整个地球最暖和的时候。地球正在通过近日点（北京时间今晚20点到达），椭圆轨道上里太阳最近的那个位置。此时的太阳也是一年中看起来最大的.

每年的1月初，地球经过近日点，7月初，经过远日点。两点的地日距离相差3.4%，这个差别可以被配备200mm长焦镜头的照相机察觉验证。

2013年7月6日，2014年1月4日，用同一机器、同一镜头的最大焦距分别拍到太阳如下两图。用Photoshop把两张照片按照“差值”方式叠加，就得到了题图中的光环。在Photoshop里测得远日点的太阳直径大约276像素，近日点的大约285像素，二者差异3.2%（每像素可带来0.4%的误差），基本上验证了前述之地日距离差异。

对南半球来说，现在算是小暑。再加上凑近太阳烤火的地球……雪龙号，整个世界只能帮你帮到这里了。

【注】嗯嗯，月份和地日距离的关系没有弄反，地球在冬天离太阳更近，夏天离太阳更远，这是真的。只要想得更广阔一些，把“冬天、夏天”替换成“北半球的冬天、北半球的夏天”，就能明白地球上的寒暑感觉是区域性的，是地球自转轴倾角带来的差异，日地距离对气温的影响相比之下可以忽略。

2012年金星凌日动画

看到Photoshop里的“窗口…时间轴”功能，忍不住拿它练手，把去年拍的金星凌日过程做了个动画。共用了21帧画面，每两帧的间隔200毫秒，代表20分钟的摄影间隔。

最不易把握的是太阳的倾角，因为太阳在拍摄过程中从地平线升到天中央，加了滤光膜之后周围一片黑暗。如果不把太阳“调平”，金星的位置就会跳来跳去，画面就不连贯了。还好，当天太阳表面有几颗太阳黑子，可以帮助我把太阳固定住，只让金星在画面里移动。

金星凌日时观察到太阳黑子的偏移
由太阳自转引起

太阳黑子也不完全可靠，第一帧画面和最后一帧，无论如何旋转、平移，都没法让日轮和黑子同时吻合，这说明太阳在这拍摄的6个小时里发生了自转，使得黑子们在日轮里面悄悄偏移了。

测量22:15到3:30 UTC的黑子偏移，这5小时15分钟里，它们向右（太阳认为的东方）平移了10个像素，相对于384像素的太阳直径，10个像素相当于2.98度（10×360/384π）。运算得出太阳在黑子处的自转速度是13.6度/地球日（2.98×24/5.25），和太阳的实际情况吻合。

常见到做系列图——如四季、十二月、二十四节气——里，使用星、月等天体作为画面构成元素的，美则美矣，却有硬伤。有些后期制作的图，在熟悉天空的人们眼里看来，十分别扭。这里举例说明，希望能对制图人有所帮助，让自己的图片更加浑然天成。

下面这四联图是从@呼吸不能说-breath制作的《月相·朔策》里挑选出来的：

《新月》是一个人站在汀洲上，水中倒映着繁星和一弯新月，很美，但是这样的月亮不可能出现。月球是被太阳照亮的，所以它发光的一侧永远对着太阳。如果新月的倒影弯向右下方，那么太阳的位置在哪里呢？必然是在高于月亮的天空中了。这样的大白天，是看不到新月的。

《渐盈凸月》的雪山，真实的光源是在左上方，所以能看到那样的明暗阴影。而月亮却被P到了右边。这就不是天文知识的事儿了，是素描基本功的问题。这幅图应该是用一张白天的照片加工出来的。

《满月》就有点惊悚效果了。熟悉北京的人们一眼就能认出，建筑是著名的午门，坐北朝南。图片意味着月亮出现在正北方的天空，清宫鬼片的开头。从左侧建筑的阴影能判断出，这也是一张白天的照片加工而成的，拍摄时间应该在下午一两点左右。

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刚刚拍到的太阳黑子，还挺显著的。

拍摄参数：巴德膜（太阳滤光膜），光圈f/22，曝光1/6400秒。巴德膜很重要！如果不用，有立即失明和毁坏相机之虞。

太阳黑子，2012年7月14日

2012年金星凌日

2012年金星凌日

应该是这辈子的最后一次金星凌日吧，下次是2117年12月。上次金星凌日是2004年6月8日，但那次凌日和这次类似，对东半球的人们观测有利。当时我在美国，没看到。

时间点（UTC）：

• 22:09:53，金星和太阳外切，开始进入日面。凌日开始。北京当天日出时间是20:47。
• 22:27:40，金星和太阳内切，完全进入日面。
• 01:30:32，金星深入腹地，凌甚。
• 04:31:51，金星和太阳内切，开始离开日面。
• 04:49:20，金星和太阳外切，完全离开日面。凌日结束。

拍摄前的准备工作：

• 确认巴德膜是完好洁净的。
• 把相机的时间精密校准一下，这样就不用一边拍照一边记录时间了，否则相机的时间和标准时间之间还有个偏移量，就太麻烦了。
• 确保电池够足，存储卡够用。

实际拍摄经过：早在三天前就开始留意北京星期三的天气，因为当时的估计并不乐观（雷阵雨），几乎做了连夜逃到河北去拍照的打算。拍摄当天早晨，雾蒙蒙，从楼上打开窗户，看不到太阳投射的锐利光影。等到6点10分，金星开始进入太阳圆面了，决定不在房间里等死，拎着相机下楼去找找太阳。结果令人喜出望外，太阳在一层红色的薄雾里，左侧9点的位置，金星已经开始侵入。坐在一个开阔地面开始猛拍。7点半左右雾重了一些，照片质量不算太好。8点太阳渐高，地面上的雾已经阻止不了它的光线了。凌甚时分（约9:30），拍摄条件达到最佳。之后好天气一直持续到11:20，预报的多云终于还是来到了。直到12:40，太阳一直是毛茸茸的，金星更是无法拍摄清楚。即将凌终时，太阳的轮廓忽然又清楚了一些，这时拍到了比较模糊的金星走出日面的镜头。12:50，凌终。

2012年金星凌日