你见过地球的影子吗？

图2 卡西尼号拍摄的最后一张土星照片。2017年9月15日，卡西尼号土星探测器对着土星背向太阳的一面拍摄的。

图2是土星照片，是卡西尼号土星探测器在2017年9月15日拍摄的，当时探测器与太阳和土星几乎成一条直线，所以土星呈小月牙儿形，土星的影子落在了明亮的光环上。这是卡西尼号的最后的作品，拍完两天后，它就坠入土星大气结束了任务。不过在2007年它还拍到了更精彩的土星影子（图3），当时卡西尼号与太阳、土星几乎成90°，土星呈半个月亮形状，前面对着太阳的光环的影子落在了土星上，土星的影子穿过后面明亮的光环后融入黑暗太空。

图3 2007年卡西尼号土星探测器拍摄的土星照片。当时卡西尼号与太阳、土星几乎成 90°，土星呈半个月亮形状，前面对着太阳的光环的影子落在了土星上，土星的影子穿过后面明亮的光环后融入黑暗太空。

地球是太阳系中的一颗行星，背后也总有影子。

地球时刻在自转，我们随着地球自转，在白天朝向太阳，在夜晚背向太阳，进入地影里。虽然我们在地影里，但也看不到它，因它融入了黑暗夜空！

能看见地球的影子吗？

地影不总是消失在夜空中，有时明亮的月亮能使它现身。月亮会走进地影，月面变暗，这种现象被称为月食。

图4 月食照片。月面差不多有一半在地影里，地影边缘呈圆弧形。

图4是月食照片，月面差不多有一半在地影里，地影边缘呈圆弧形。2000多年前，古希腊哲学家亚里士多德用多种证据证明大地是球形，证据之一就是每次月食发生时地影都呈圆弧形。

什么条件下能看见地影？

月食发生时之所以能看见地影，是因为满足了两个条件：

地影在地平线之上；当我们处在白天时，地球另一面的黑夜有时发生月食，我们就看不见；

月面明亮，能把黑暗衬托出来。土星的影子也是在明亮光环上才显现出来。

所以，同时满足两个条件才能看到地影：

地影在地平线之上；

有可衬托地影的明亮背景。

每天何时具备看见地影的条件？

地影与太阳相对。夜晚，虽然地影在地平线上，但天空黑暗。白天虽然天空明亮，但地影在地平线下。什么时候有可能地影在地平线上但天空背景是明亮的呢？只有在白天与夜晚交接的时候了。因为地影要在地平线上，所以太阳必须在地平线下。我们画图分析一下。

图5 日出前或日落后地影可见示意图。（绘制：李冰）

图5是日出前或日落后地影可见示意图，图中，太阳在左边地平线下，如果是日出前，日出东方，左边就是东边；如果是日落后，日落西方，那么左边就是西边。阳光把地球左半边照亮，在右半边形成地影。地影上方的天空被阳光照亮，所以能看见地影。

由于太阳高度低，在与日出或日落相反的方向，低层大气反向散射的红光，在靠近地平线的地方，形成一条淡粉色的美丽条带，西方人想象那是爱与美之神维纳斯的衣带，因此称为维纳斯带（belt of venus），我们常说的“暮霭”即包含这一现象。地影就在维纳斯带下方。

下面实地验证。2020年3月19日早晨日出前，看西边天空，在靠近地平线的地方，果然有条淡淡的、蓝灰色的窄带，那就是地球的影子，图6就是当时拍的照片。

图6 日出前地影照片。照片拍摄地点：北京；时间：2020年3月19 日早晨6时17分（当天北京日出时间为06:18:40）；设备：手机。（拍摄：李冰）

如果用广角镜头拍摄，或是拼接照片，可得到露出地面的完整的地影照片。图7是在南非天文台（SAAO Sutherland observing station）拍摄的180°广角照片。图8是在阿根廷一个小镇拍摄的360°拼接照片。太阳刚刚在西边，也就是图片的上边，落下。

图7 地影照片。

在观测者看来，与太阳正相对的点叫作对日点（antisolar point）。从照片中看出，地影圆弧的最高点位于对日点。

再看图6，日出前地影照片，越靠近右边，影子越明显，从建筑物被阳光照亮的情况可以判断出，右边更靠近对日点。

综上所述，对于我国所处的中纬度地区来说，只要天晴，每天都能看到地球的影子，是真的！而且会看到两次，在日出前的西边和日落后的东边，在美丽的维纳斯带之下。

当知道了上面这些道理，再亲眼看到地球的影子，心中不禁升起诗情画意，尝试将科学内容以诗歌的形式加以总结，于是写在这里，抛砖引玉。

地球之影

太阳为地球披上了悠长的影子

日出前

在西边天际

说再见

日落后

在东边天边

道你好

每个夜晚

拥我们入眠

待到月球探访

惊现优雅弧线返回搜狐，查看更多