《在異星的天空下》是由曾在哈伯太空望遠鏡團隊工作的 Philip Plait 所著,他在工作期間見過太陽系乃至銀河系中的各種天體,因此這次他將所見所聞結合無邊的想像力,帶領讀者一一踏上各個星球,體驗不同的視野。
比起單純講理論的科學書,我覺得這本書讀起來真的有趣很多!作者會仔細描繪踏上每個星球的景象和感受,比如火星上的天空其實是牛奶糖色的、小行星一踩就可能整個人陷進去、想看土星的天空需要乘坐熱氣球等,各種繪聲繪影的描寫,就像在讀短篇小說一樣!
今天就來分享書中幾個我覺得很特別的景象,看完如果喜歡,也歡迎到書店買這本書來讀喔!

▌月球|視角置換的世界
月球是離地球最近的天體,從新月到滿月,月相盈虧從幾千年前就為人們顯示時序更迭。然而當你站在月球上,原本習慣的一切都將被徹底顛覆。
首先,月球的「一天」非常漫長,由於它一個月才自轉一次,太陽升起之後,會在天上停留兩個禮拜才落下,也就是說,我們在月球上睡了一覺醒來,會發現太陽的位置幾乎沒有變化。
除此之外,從月球上看地球會非常明亮,地球上的雲層和海洋,都比月球更容易反射光,所以在這裡,你很可能被地球亮得睜不開眼睛,特別是初一、地球徹底被照亮的時候。
地球上,初一是看不見月球的,因為月球跑到地球和太陽中間,我們只能看見它沒光的那一面。但也正因如此,此時若站在月球上,反而能見到全亮的地球,更有趣的是,要是這時還發生了日食,月球上的景象也會截然不同。
日食,代表太陽的光被月球遮住了,地球上的天空會瞬間變暗,只剩下太陽周圍的光圈(日冕)在照亮世界。

地球上的日食(Gemini 模擬示意圖)
可是對月球上的人來說,他會發現地球邊緣出現了小小圓圓的影子(月球的影子)。這顆影子會由左至右慢慢滑過地球表面,位於這條軌跡上的人們,就能見證日食發生。

月球上的日食(Gemini 模擬示意圖)
那月食呢?與日食相反,月食代表地球運行到太陽與月球的中間,月球被地球的影子擋住了。上次有追到月全食直播的朋友應該知道,月亮被地球全部擋住之後不會整顆不見,而會淺淺發出紅光,為什麼?
這是因為地球外圍有一圈大氣層。大氣層就像一層透鏡,會將地球邊緣的陽光折射到月球表面,月全食時的紅光,其實就是陽光折射到月球上形成的。

地球上的月食(Gemini 模擬示意圖)
這番景象在月球上看會更加震撼。其實在月球看月食的體驗和在地球上看日食類似,原本耀眼的太陽會被某個天體擋住,但因為地球在月球天空的面積要比太陽大得多,月球上的人並不會看到剛剛好的「日全食」,太陽會被一個巨大的影子徹底吞噬。
重點來了,還記得月全食發生時,地球會將紅光折射到月球上嗎?所以這時月球的天空不會一片漆黑喔!隨著地球吞噬太陽,天空會出現一圈紅橘色的光環,這就是地球的大氣層,這裡射來的光會將月球表面染成紅色,形成地球上看見的血月。

月球上的月食(Gemini 模擬示意圖)
▌火星|生鏽星球
除了月球以外,科學家最感興趣的天體,想必非火星莫屬了。火星的尺寸雖然比地球小了一點,天文特徵卻和地球十分相似,比如火星的自轉週期是 24 小時 39 分鐘,只比地球多了 40 分鐘,自轉軸傾角也和地球差不多,再加上近年探測證實火星上面存在過水冰,所以它一直是地外生命探索的目標之一。
當我們降落在火星上,馬上就會發現這顆星球的殊異之處。火星到處充滿氧化鐵塵埃(也就是鐵鏽),這導致它看起來整顆紅通通的,就連天空也是帶點混濁的牛奶糖色,和地球的藍天白雲完全不同。

火星的白天(Gemini 模擬示意圖)
充滿鐵鏽顆粒的環境,也讓火星上的日出和日落有了變化。
地球上,正午的天空是藍色的,日落則會變紅,這是由於這兩個時間點的陽光直射角度不同。正午陽光會垂直穿過大氣層,經過的空氣分子比較少,散射出去便形成了藍天;但到了日落時分,陽光會改以平行地面的角度射向我們,經過的空氣更多,導致陽光裡穿透力差的藍光幾乎都被空氣吸收,只剩下紅光能被我們看見。
同樣道理,火星日落時也會因為大氣濃度不同,顯示出不同的色彩。
火星上的鐵鏽塵埃有個特點,當藍光照到它後,不會像空氣分子一樣朝四面八方散射,而會筆直朝著觀察者的方向射出去,也就是說,假如你站在火星上直視太陽,應該會發現附近天空泛著藍光。
不過可惜的是,火星的大氣太稀薄了!藍光散射出去,根本無法打在空氣分子上被我們看見。直到日落、陽光經過更多大氣之後,空氣分子的數量才足以讓鐵鏽塵埃散射藍光,所以要是在這個時候抬頭看太陽,會發現太陽周遭的天空變藍,這也是火星上最特別的景象之一。

火星的日落(Gemini 模擬示意圖)
(p.s. 有發現太陽上方有顆藍色星星嗎?那就是地球喔。)
▌土星|沒有顏色的彩虹
擁有環的土星可說是太陽系最美麗的天體。和地球、火星等類地行星不同,土星是顆氣態巨行星,也就是說,它沒有固態地表,物質是以氣態、液態和超流體形式存在於此,因此若想見識土星的天空,我們無法像過去一樣站在地表上,而需要搭乘熱氣球,浮在土星的大氣層之中。
土星環非常壯麗,它的寬度大約二十七萬公里,大約 2.3 個土星長,厚度卻只有十二公尺,這個比例光看文字可能沒什麼感覺,假如你把土星環等比例縮成 A4 紙的尺寸,它會比這張紙還薄一萬倍。
土星環的組成物質 99% 以上都是水冰,反射率非常高,所以站在土星上抬頭望去,土星環會相當壯觀,就像一道巨大且沒有顏色的彩虹,橫跨整片天空。

土星的白天(Gemini 模擬示意圖)
而且這道彩虹還會隨著太陽落下,變得越來越璀璨!雖然入夜之後,土星環某些部分會漸漸被土星的影子遮擋,但它廣袤的環幅使中緯度地區幾乎都能見到一部分土星環,環上反射的光,足以讓你在夜晚清晰看見周遭的一切。

土星的夜晚(Gemini 模擬示意圖)
值得一提的是,假如你觀察的地點不是在中緯度地區,而在土星的赤道,那你不會見到彩虹般的結構,此時的土星環會化為一條極細的亮線,像刀片劃過天空,從地平線橫跨天頂到另一端,也是很壯觀的景象!

土星赤道上的景象(Gemini 模擬示意圖)
▌總結
今天簡單介紹了《在異星的天空下》的部分內容,其實當初之所以寫這一篇文章,也是想趁這個機會模擬書中提到的情景,畢竟這些內容單看文字多少會覺得縹緲,能實際見到模擬照片還是更有感覺嘛 XD。
那也必須說,這本書還是比較適合對天文感興趣的讀者,尤其後面幾章關於紅矮星、球狀星團、黑洞的內容,要是你完全不曉得這些天體長什麼樣子,單看文字還是不太容易腦補畫面,更別說理解物理知識了。
因此我建議天文新手們可以先看 YouTube 上的影片,像泛科學就曾經拍影片模擬過進入黑洞的過程,看完有個大致印象後再讀這本書,體驗會有趣很多喔!




























