當地球伴隨著太陽冉冉升起
2024-10-09 11:39:28
作者： （美）霍格蘭
那麼，我們究竟發現了什麼？
無論行星的自轉軸與軌道面的夾角是多少，太陽在東方地平線上的位移都等於這個角度的兩倍——即太陽照射到赤道上的角度。換言之，當你身處地球（例如在赤道地區度假或者乘坐輪船的時候），日升點相對正東方的向北與向南的最大位移是47度。站在火星赤道上看，這個角度是50度。
如果你站在行星的其他地方觀察，例如在緯度不同的地方，結果會有什麼差異呢？
下面這個等式可以測算出太陽的位移情況：
Sin D = sin δ/ cos φ2
D = 相對正東或正西的最大位移（向北或向南）
δ= 行星傾角（斜度）
φ= 觀察者所在地區的緯度
放入適當的數字，就能計算出太陽相對正東或正西的最大位移（向北或向南）——即至日太陽所在的位置。
以我們最熟悉的巨石圈為例，從那兒觀察到的太陽的位移情況應該如下：
巨石圈的緯度是北緯51.2，地球傾角23.3度。
將這些數字代入等式，再計算一下，得出答案：
從巨石圈看，太陽相對正東方的最大向北位移角度為39.5度。
當我們觀看巨石圈的航測圖的時候，會發現，巨石圈「大道」的盡頭恰好與巨石圈的中軸呈39.5度夾角，而且在那兒有個標記——「踵石」（因為這塊石頭上刻著一個很小的腳跟形圖案，也許是在其漫長的幾千年歷史中某個守夜等待日出的人刻下的）。
每年夏至，若天氣晴朗（在現代英國並不多見），光芒萬丈的太陽會從踵石標記的上方升起，這是古代建築師天文學視角的充分體現。
那麼，火星上是否也曾有過這麼一位天才建築師呢？
火星之城與「火星臉」的緯度不難查到：它就印在國家太空科學數據中心出版的「海盜號」照片上面，照片的4個角和中心都標註有準確的經度和緯度。
經過一些測量，我發現「城市廣場」所在地是北緯41.8度，這個「廣場」相當於地球上巨石圈的中心。再參考迪彼得羅與莫倫納公布的「金字塔」資料確定「北方」和「東方」，我又測量了「廣場」上5座「建築」的中心到「火星臉」的直線，發現「城市廣場」中心和「火星臉」的「嘴部」連線的方位角是23.5度。「城市廣場」與「火星臉」從上緣到下緣的各條連線形成的角度範圍，最高是27.5度（相應的連線從北面掠過「火星臉」），最低是21.5度（相應的連線從南面擦過「火星臉」的「下顎」）。這樣的角度範圍向我提出了一個問題。
從巨石圈中心看去，「踵石」是一個點狀標記，而若站在「城市廣場」中心觀察，會發現「火星臉」的體積要大很多，視角度數接近7度，是從地球上看滿月寬度的整整14倍。這樣一幅宏偉的景觀，如此開闊的視角範圍，究竟哪個角度代表該緯度的夏至點呢？或者，從另一個角度看，「火星臉」的哪個部分——前額、鼻子、嘴巴或者下顎——是夏至太陽升起的標記點呢？
暫時把這個難題放到一邊。我決定先完成計算，看看究竟哪條連線的角度是最重要的。
結果卻發現任何一條連線的角度都不代表夏至點。
根據計算，目前從火星之城的中心來看，東方地平線的夏至點，其方位角應該是34.9度（偏東北）——比「火星臉」最北端的方位角還大7度。
我又重複了一遍整個計算步驟，得到同樣的結果。好吧，如果這真是與地球人不一樣的火星人造出來的「巨石圈」，也許我不應該選擇「城市廣場」作為日出觀察點。「城市」里還有許多目標可以選擇。太多了。不過，它們都不像「廣場」那樣有著鮮明的幾何特徵——位於四座「建築」中心，而且中間還有個圓形的第五座「建築」。其他位置的地面上也找不到恰好指向「火星臉」的線形痕跡。
也許我的直覺——「火星臉」是夏至日的標記——是錯的，「火星曆」上還可能有許多其他重要的日子值得記錄，例如太陽到達地平線最北端之前或之後，或者開始向南方位移的時候，或者是從火星上看地球離太陽最近的日子……
「火星臉」既然這麼像人類的臉，是否說明它是為了紀念人類的居住地——地球與火星的關係而修建的呢？不妨假設「城市」/「火星臉」的幾何關係是為了這個目的而設計的……
難道，是為了讓觀察者在火星的早晨觀看地球從「火星臉」的上方升起？
或者建築師是想吸引地球探索者注意到他的作品，抑或是記錄某段密碼中關鍵的一環？
這些推測無法幫助我解決問題。
從火星上看，當地球位於太陽西側的時候，總是高高地掛在天空。而在其他時間裡，地球位於太陽的東側，只在日落前作為「黃昏之星」出現。
不過，這樣的判斷只是憑藉感覺經驗作出的，在兩種情況下也有例外：首先是當地球位於軌道遠端一側的時候（相對火星視角而言），在火星上幾乎看不到它；其次是地球經過太陽與火星「之間」的時候，會被太陽的光輝掩蓋，消融在火星稀薄的大氣中。
我意識到，有一個時間是很重要的，就是在火星上看不到地球的那段時間結束之後，火星與地球的軌道運動「聯手」使地球從火星的天空升起來之時——恰好在火星破曉之前。
地球偕日升的畫面，其震撼效果堪比日出：先是閃閃發光的地球華麗地升上天空，接著是破曉，太陽的光輝又把它吞沒。
我的思緒又回到古埃及人身上。
古埃及人崇拜的天狼星就是在日出之前升上天空的恆星，它在古埃及宗教、文化與經濟方面有著關鍵的地位。因為，尼羅河每年的汛期就是當天狼星恰好在破曉前升起時開始的。那時，它是除了太陽之外天空中最亮的星，光華灼灼的天狼星在那一天會如太陽般升起。
古埃及人在他們的很多廟宇中神化了這一自然現象，他們每年的宗教儀式都要再現第二明亮的天狼星伴隨在太陽神「拉」的身邊，升上天空的情景。
地球「魔術般地」再次出現在火星天空，很容易讓「火星人」把它當成一顆神奇的「恆星」——自從地球幾周前消失在落日的餘暉中之後，沒有什麼可以與它再次出現的重要性相比。
「火星臉」是不是指示地球在破曉前「偕日而升」的標記？
在地球上，還有一個文明觀察到了這種行星「再現」的現象——
瑪雅人。
所謂的《德勒斯登抄本》抄寫的就是瑪雅文獻的殘片，這些殘片是從西班牙人企圖毀滅所有瑪雅文明遺產的浩劫中保留下來的，其內容似乎主要講的是天文星曆。它認為金星的位置十分重要，文獻中有許多曆法表格是專門講金星在太陽旁邊的活動的，記錄了它在日落時分消失在西方天空的時間，以及後來在破曉之前重新從東方的天空出現的時間。
安東尼·阿韋尼博士可能是最好的研究古代天文學與瑪雅人觀測記錄的權威，他曾經說：「……看起來，預測金星偕日升現象是（《德勒斯登抄本》中的表格的）主題。」
從幾何角度看，地球與金星以及地球與火星的關係是非常相似的：一顆移動速度較慢的外部行星被移動速度較快的內部行星追上，後者因行星自轉而消失了一段時間後重新出現在原來的天球位置上。最大的不同在於，地球的軌道與金星的軌道幾乎都是正圓形，而火星軌道並非正圓，結果引發了另一個可觀測的現象：某些年份里，從火星上看，地球重現時會顯得特別明亮。而在其他時間裡，地球重現時會比較暗淡。
這些時間段的間隔，讀者們一定很熟悉：17年。原因也是同一個：每隔17年，地球離火星最近，因為地球經過太陽的時候，火星也離太陽最近。
不過，與天狼星偕日升（它幾乎每年準時出現一次）不同，從火星之城看地球偕日升，會發現地球的位置有些搖擺不定——在不同的火星季節，出現在地平線上不同的位置。如果不藉助複雜的電腦程式的幫助，想要搞清地球的位移規律比確定金星偕日升的位置還難，因為火星的軌道是橢圓形的。因此我很難準確判定從火星上看，地球何時會偕日而升，以及從地平線的哪個點上出現。