天空中到底能有多少个太阳？古时候有“后裔射日”的传说，欧洲也流传着“七日图”。也许明天你一起床就会有十个太阳在天空中等着你。这可不是什么神话，这是一种“幻日”大气发光现象。
1661年2月20日，波兰，斯坦斯克。
话说这一天上午11点，太阳刚从东南方向升起不久。大名鼎鼎的赫维尔正在窗前喝早茶。赫维尔何许人也？他是丹麦人，天文学家，而且是位极其喜欢研究太阳黑子的天文学家，因此他也习惯于和太阳一道起床睡觉，而不像其他天文学家那样秉烛熬夜。然而此时他忽然发现，今天的阳光似乎有些诡异。凭着职业敏感，赫维尔向窗外望了一眼。这一望不要紧，窗外的天空中，升起了7个太阳。
可惜在17世纪，照相术并没有出现，赫维尔只好将他所见到的7个太阳的位置和光弧的形状描绘在一张画纸上，后人称之为“赫维尔七日图”。这张让人看起来莫名其妙的画作被收到他的一本天文学著作《天边孤独的水星》中去。赫维尔并不知道这种现象的来由，只能用艺术的形式画下来，并不多作解释。这种“多日并现”，其实是一种太阳和空中薄暮卷层云配合极佳的神奇大气现象，称为“幻日”。于是“赫维尔七日图”也就成了天空“多日并现”始祖级的文献。
后羿射九日
赫维尔是17世纪的天文学家，而在中国上古传说中，就曾有过天空多日并现的记录。在“后羿射日”的传说中，上古的天空有10个太阳，把地上的万物生灵烤得要死要活，后来来了位领袖后羿，传说里他的夫人，就是偷吃仙丹飞上月球，成为古来登月第一人的嫦娥。后羿使用神力将10个太阳射落了9个，天下太平。中国上古尚无文字的时期，一个传说总是反映了人们对自然的一种认知。从气象学角度看，这很可能与17世纪赫维尔的记录类似，也是上古时期发生的一次“多日并现”的大气光学现象，那时人们忽然看到天空中出现多个“幻日”，不由得惊恐万分。
这是怎么回事呢？有怎样的科学依据呢？
在非常寒冷、出现卷云的高空，分布着大量微小的六角冰晶。当这许多的冰晶在朝阳或夕阳附近时，它们会像三棱镜一样，使太阳光发生折射，形成环绕太阳的 “日晕”。冰晶在下沉时，会整齐地竖直排列起来，从而使太阳光沿水平方向朝左右折射约22°，从冰柱出来的三路光线射到人的眼睛中，中间那路太阳光线，是由中间位置的太阳直接射来的，是真正的太阳；旁边两条光线，是太阳光经过六角形晶柱折射而来的。这样，在人们的眼中，在中间真太阳的两边就出现了另外两个太阳，它们实际上是太阳的虚像。这就是幻日。
幻日不是神话，也不是一种不祥之兆，而是一种自然界的光学现象。在地球上的天空被浓厚的大气包围，其中也有水蒸汽和小冰晶。它们在一定的条件下，可变成非常小的柱状或片状的雨滴或水汽，从高空徐徐下降，因受日（月）光的照射而产生折射，就形成了幻日，实际上只有中间的太阳才是真正的太阳。因日光是由七种色光组成；由于不同色光的折射率不同（红光的波长最长，折射率最小，紫光的波长最短，折射率最大，这种折射率随波长变化的现象叫色散），被柱状或汽状的雨滴或冰片折射后，偏转的角度也不同，这样形成的内红外紫的彩色光环，叫晕。由于水滴的形状、大小不同便产生两种不同的晕，其中汽状水滴所形成的是光较强的内晕，最小偏向角约为22°；而穿过汽状水滴所形成的是，半径较大的彩色光环，这就是外晕，其最小偏向角约为46°。只有在满足最小偏向角的条件下观察，才能形成晕。
在冬天，当高空的水滴凝结成细小的六棱形冰柱时，如果太阳光从侧面进入冰柱，而且能满足最小偏向角的条件，在内、外晕之间，靠近太阳两旁，与当地太阳同一高度的地方就容易出现“幻日”。出现幻日的多少、暗明、大小随着高空小冰柱的分布情况而异。
那么在什么时候容易出现幻日呢？
“幻日”现象一般会出现在早晨5时30分至6时之间或者上午9时左右，傍晚也会出现。但一般不会出现在正午，因为正午太阳直射，不满足折射的条件。而且中午的太阳光线太强烈，即便有这个现象，肉眼也不可能观测到。
出现“幻日”现象需要满足非常严苛的条件。首先要有高层云，有云才会形成冰晶;其次云层要薄，透光率要好，这样才能把太阳光折射出来;还有很重要的一点，就是太阳与冰晶以及观察者之间的角度要正好，稍微偏一点就看不到。因此，“幻日”这种大气光学现象极为罕见。
“幻日”现象持续的时间一般不会太长，短则几分钟，长则几十分钟。因为空中的云移动较快，云一走，下一块云覆盖了出现“幻日”的地方，就看不到了。由于幻日是因为天空中规则的六角形冰晶体折射阳光造成的，需要稳定的大气层、适量的云、大量的水汽、冰晶形成角度等条件。
所以只有同时具备了风雪、薄云、和零下三十度以下气温的条件，才能出现这种阳光折射的大气层现象。
2007年11月15日下午3时许，哈尔滨天空中出现了两个“太阳”，在正常的太阳南侧，还有一个暗一些的“太阳”在云中光芒四射。
2012年7月5日，浙江嘉兴的天空中出现的“两个太阳”，2012年12月10日，上海出现的“三个太阳”，2013年6月18日上午，位于重庆的西南大学育才学院出现了“两个太阳”。2013年11月1日上午，赤峰市、围场满族蒙古族自治县和承德的部分地区上空出现“四个太阳”，个别位置可以看见“五个太阳” 即为“幻日”现象。
2011年，吉林市天空中突然出现“3个太阳”，并且周围有彩虹环绕，持续时间在一个小时左右。据称，这种奇异景像被称为“幻日”，是一种日晕的特殊形式。
2012年7月5日早晨，有网友发现天上挂着“两个太阳”！他赶紧拍下了这个奇特的天文现象。
2012年12月10日早晨，江苏太仓市出现幻日现象。多位居民拍摄到这一奇观。因为临近所谓的“2012”，这一现象引起了不小的轰动。
作者：雨果科普
本作品为“科普中国-科学原理一点通”原创 转载时务请注明出处
