一组图片记录下了水星的钠尾

[来自纽约新萨福克郡的史蒂文·贝拉维亚（Steven Bellavia），拍摄了这张水星钠尾的照片。他写到：“一支1500万英里（2400万千米）长的羽毛状气体在太阳的作用下，从水星稀薄的大气层中喷射而出，像极了一颗彗星。”图源：地球天空网络社区（EarthSky community）]

水星的钠尾

在长曝光的照片中，水星有一条长长的飘垂的尾巴，朝着与太阳相背的方向逐渐减弱，看上去很像一颗彗星。科学家们首先在20世纪80年代预测水星有一条尾巴，然后在2001年正式发现了它。国家航空航天局（NASA）的“信使号”水星探测器在2011年到2015年绕转水星的过程中，也同发现了许多钠尾的细节。而如今只要有恰当的设备和一些关于钠尾的知识，地球上的天文摄影家们就能够捕捉到很棒的水星钠尾照片。史蒂文·贝拉维亚就分享了他捕捉这份不寻常景象的图片和技巧（见下文）。

为什么水星会有一条“尾巴”？

答案的一部分在于钠原子本身。这些钠原子在太阳光的辐射下和小陨石的影响下，从水星的表面被释放，进入水星的大气层和宇宙中，就此形成了这颗星球的尾巴。“信使号”探测器发现，太阳光让钠原子分散开来，产生了黄色或橙色的焰色反应。尽管如此，太阳不是只选择性的将钠原子从水星表面吹起，水星的钠尾其实由多种元素组成，但是钠原子在其中是“头牌”，因为它在散发黄色光芒中做出了很大贡献。那么水星的钠尾究竟有多大呢？粗略地看，它有地球直径的100倍长！

如何拍摄水星的“尾巴”？

在水星到达近日点（水星离太阳最近的点）的前后16天内，它的“尾巴”最亮。每88天水星会到达一次近日点（也就是说水星要花88天绕太阳一圈）。在顶部的那张图片中，史蒂文·贝拉维亚拍摄了水星，这天正好是水星最近一次到达近日点的后五天。

贝拉维亚告诉EarthSky，他看到了一篇文章*，这篇文章就启发他用一种特殊的滤波器去拍摄水星的钠尾，这种滤波器的过滤波长为589纳米，允许钠原子的光透过。阅读完这篇文章后，他迫切地想去试一试，他解释到：

看完那篇文章的第二天早上，我就买了一个589nm的带有10nm带通（滤波器的波长范围）的窄带滤波器。同时，因为滤波器送来时没有配备适用于天文观测的安装用材，我设计了两个环，请求我一个拥有3D打印机的朋友帮我制作出来，用于固定这个滤波器。没过几个小时，我就把它们全都安装好了。真是妙啊！

贝拉维亚拍下的第一张水星钠尾照片

贝拉维亚首先拍摄了水星钠尾的照片。他使用了一架德国的赤道仪，并且将滤波器安装在一个佳能的100mm镜头前。第一天晚上他拍摄了30张曝光时长为30秒的照片，而第二天晚上他拍摄了20张曝光时长为60秒的照片。这些照片都用到了博格（Borg）的90mm折射器。他说：

经过第一晚的尝试，我意识到如果有追踪水星的天文望远镜可能是更好的选择，因为水星的钠尾非常的微弱，而且要保证所有的光子都尽可能频繁地落在每个单独图像中相同的像素点上，才能显示出来。此外我也注意到在两天晚上，我想拍摄到尽可能多的照片，但是我得一直等到天足够黑，水星的钠尾才显示出来。但此时水星已在下沉，要么在陆地下方，要么被视野附近的云挡住。

水星钠尾的照片

(史蒂文·贝拉维亚拍摄了这张照片，它让我们更清晰地看到了水星的尾巴。贝拉维奇在他十岁的时候就对天文学和天文摄影有浓厚的兴趣，而在他一生的大部分时候，他都在研究航空航天，物理和天文学。)

(史蒂文·贝拉维奇制作了这张水星钠尾的合成图像。他叠加了30张30秒曝光拍摄的水星图片，并且将那天夜晚的新月也组合到了图片里。图源：EarthSky community。)

(贝拉维奇拍摄了这张照片。他说：“只有波长为589纳米的窄带滤波器才能捕捉到钠原子的黄色光芒。”)

宇宙中的钠

使用了589nm波长的滤波器，天文学家可以研究的天体就不止水星了。太阳和彗星都是钠滤镜的理想观察对象。天文学家们还观察到来自我们的月球的钠流，不仅如此，吹离月球后它们像雾霾一样围绕在木星周围。如果在其他星系发现了钠原子，天文学家们就能更好地研究岩质系外行星。他们甚至可以通过钠吸收带来测量宇宙红移和宇宙的尺度。

（图片翻译（从上到下）:7度，5角秒）

（这张图展示了透过钠原子滤镜看到的7°夜空段，它发现水星背离太阳一面有长长的尾流。图源：University of California，Irvine。）

（图片翻译（从上到下）：两次飞掠捕捉钠原子，太阳，水星，21200英里）

（当NASA的信使号探测器飞掠水星时，它看到了太阳风吹离水星表面的钠，在与太阳相反的方向形成了这颗行星的尾流。像极了被太阳风吹起的彗星的尾巴，指着背离太阳的一面。图源：NASA。）

再次感谢您，史蒂文·贝拉维亚，他帮助我们收集到了这些信息。

如果您有水星那尾的照片，请将它上传到EarthSky Community Photos上吧！

本文要旨：在背离太阳的方向上，水星有一条长长的尾巴。想要捕捉到它的话，可以使用电磁波谱上对应钠原子波长的滤波器。

BY:Kelly Kizer Whittand

FY:张姝铃（Stella）

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来源: 天文在线