日行迹解释：如何轻松创造8字形日行迹
拍摄太阳在天空中呈现奇怪曲线的令人惊叹的照片并不是一件容易的事，它需要一整年！在本文中，我们将告诉您这些曲线如何工作，以及如何只需点击几下即可创建自己的太阳曲线。
内容
什么是日行迹？
日行迹是一条闭合曲线，让人想起拉长的数字8，如果从某个位置每天同一时间记录太阳的位置，则太阳全年都会在天空中形成。在天文学中，术语“日行迹”用于指代太阳，但月亮的“8字迹”通常也称为日行迹，尽管它们的制作方式略有不同。
制作日行迹图片是天文摄影中最困难和最耗时的事情之一！您需要在一个地点架起一台相机，并在一年中多次拍摄太阳，总是在一天中的同一时间。然后，您应该将所有这些图片叠加在一起。顺便说一句，日行迹的出现取决于多种因素，我们将进一步讨论这些因素。
北半球与南半球的日行迹
我们来谈谈地球上不同地方的八字形是什么样子的；假设我们在太阳正午附近做一条日行迹，此时太阳位于天空中的最高点。
在北半球拍摄的日行迹呈八字形，顶部有一个更小的环。如果我们要拍摄北极的日行迹，我们只能看到直立的8字形的上半部分。
在南半球，8字形更小的环位于更大环的下方。在南极，只有8字形上半部分（更大的环）在地平线上可见。
请记住，夏季（北半球6月，南半球12月）太阳在日行迹上最高，冬季最低。其间的时间构成了8字形图案的其余部分。要创建直立的8字形，请在太阳正午附近创建一条日行迹。要捕捉倾斜的日行迹，请选择太阳到达正午之前或之后的时间。
如何制作自己的日行迹
有两种方法可以自己制作日行迹：困难的方法和简单的方法。我们将向您展示简单的方法，但如果您喜欢冒险，可以在Instructables.com上阅读有关困难的方法。以下是如何在一分钟内为任何位置创建日行迹的方法：
- 打开Sky Tonight免费APP（如果您还没有，请在此处下载）；
- 在天空地图上找到太阳并点击它；
- 点击底部出现的小相机图标；
- 瞧，您有太阳日行迹！
- 点击蓝色大圆形按钮两次，将日行迹覆盖在相机图像上。
您可以使用底部的面板调整日行迹的外观。下面五个图标中的四个控制日期显示、地平线下日行迹的可见性、图案密度和线条显示。第一个图标在不同曲线类型之间切换。
如何为月球和其他物体制作曲线
Sky Tonight天文APP允许您为其他天体创建曲线：月球、行星、矮行星（冥王星除外）、小行星和彗星！
月球的“8字形”特别有趣。它们类似于日行迹，但为了创建它们，月球的位置会稍微延迟一次：每24小时51分钟，而不是通常的24小时。这是月亮返回天空中同一位置所需的时间。整条曲线涵盖了农历一个月的持续时间。
要绘制其他物体的曲线，遵循与太阳相同的步骤。您还可以使用下拉面板底部的图标更改设置。
日行迹的意思是什么？
有一个视太阳时，由于地球绕太阳运行的方式，它在一年中以不同的速度运行。还有一个平均太阳时，这是大多数时钟所保持的一致时间，如果太阳全年以统一的视速度运行，则可以通过观察来测量该时间。视太阳时与平均太阳时之间的差异被称为时间方程。每天在同一平均太阳时捕获的日行迹基本上是时间等式的图。
地球的轨道稍微拉长，当它靠近太阳时（每年一月左右），由于引力的作用，它的移动速度会更快。此外，地球的轴是倾斜的：从三月到九月，我们星球的北半球向太阳倾斜，而南半球从九月到三月向太阳倾斜。
地球椭圆轨道和地球倾斜的综合影响导致每个太阳日的长度与前一天略有不同。这就是为什么视太阳时全年变化的原因。例如，11月，视太阳时可能比平太阳时早16分钟；2月，视太阳时比平太阳时慢14分钟；4月和9月，两个时间交叉，无限循环。
为什么日行迹像8字形？
由于地球的轴向倾斜和椭圆轨道，日行迹显示为稍微拉长的8字形。下面是它的工作原理。
**8字形的日行迹主要来自地轴的倾斜。**由于倾斜，从太阳的角度来看，地球在绕太阳运行时似乎在摆动。由于这种摆动，太阳似乎在地球的天空中形成了八字形图案（从地球上的固定位置看到）。如果没有地球的轴倾斜，日行迹将是椭圆形的。在赤道上，从西到东将是一条直线。
日行迹的不对称性是由于地球轨道拉长造成的。如果地球轨道是圆形的，则日行迹的顶部和底部环路将是相同的。
在一年中的不同时间，地球会靠近太阳，也会远离太阳。在距离太阳最近的点（一月的近日点）附近，我们的星球正在加速，因此太阳在我们的天空中画了一个更大的环。如果您查看从不同位置捕获的日行迹，您会发现在一月左右各处的日行迹图案变得不那么密集且更宽。
地球每约23小时56分钟绕地轴自转一周（称为恒星日）。但太阳需要大约4分钟才能回到天空或当地子午线的同一点（这称为太阳日）。如果您设置一个日晷并在一天中午启动秒表并在第二天中午停止它，您就可以测量一个太阳日。
连续两天，我们的星球必须绕其轴多旋转一点，太阳才能返回同一位置。在单个恒星日期间，地球自转360°；为了完成太阳日，地球必须自转361°。随着地球轨道速度的变化，地球必须旋转额外的角度才能将太阳带回来。
在近日点附近，地球加速并且必须自转更多一些。因此，太阳从一个太阳正午移动到下一个太阳正午需要更长的时间。当我们的时钟显示正午时，太阳尚未到达当地子午线。相反的情况发生在远日点附近（当地球在其轨道上移动得更慢时）。在远日点附近，地球不必形成那么大的角度来将太阳带回当地子午线上方。当我们的时钟显示中午时，太阳已经穿过当地的子午线。
地球近日点是否与至日或分日重合也很重要。当地球近日点与至日重合时（750年前），日行迹是垂直对称的。现在，地球在冬至后约12天到达近日点，因此日行迹稍微倾斜。
日行迹过去是什么样子？
正如我们已经提到的，地球日行迹的出现取决于纬度和一天中的时间。但日行迹在过去看起来也有所不同，在未来也会有所不同。让我们快速浏览一下随着时间的推移究竟发生了什么变化。
由于地轴进动缓慢等因素，分点和地球近日点沿黄道逐渐移动(https://starwalk.space/news/what-is-the-ecliptic)。现在，它们正在慢慢彼此靠近。1,246年，近日点发生在12月至日；6,489年它发生在3月春日，11,732年发生在6月至日，16,974年发生在9月分日。在所有这些情况下，日行线曲线的环都是不同的。
从长远来看，地球的偏心率和近日点经度都会发生显着的变化。例如，大约10万年前，地球轨道比现在更椭圆，偏心率为约0.0473。大约公元前98,500年，近日点与9月分日点重合，导致日行线稍微倾斜。大约公元前93,000年，近日点恰逢12月至日。由于这些巧合和地球更大的偏心率，日行迹看起来就像一滴水！
其他行星上的日行迹是什么样子？
日行迹因行星而异。每一个都有其独特的外观。
以火星为例。由于火星的高偏心率（0.0934，例如球偏心率为0.0167）及其近日点和远日点与分点对齐，因此它的日行迹类似于水滴。
水星的轴向倾斜非常小（小于1度），因此它的日行迹只是一个点。金星和木星的日行迹具有椭圆形。土星的日行迹呢？相带有小环的水滴。海王星和天王星？也是8字形状。
总结
日行迹可能看起来只是太阳全年在天空中的明显路径，但在天文学领域，它要复杂得多。它的形状受到许多因素的影响，其解释涉及一些复杂的数学。在本文中，我们用简单的语言对这个术语进行了分解。另外，我们还分享了一种快速方法，任何人都可以在一分钟内创建自己的日行迹。赶快下载Sky Tonight 天文APP，轻松了解天文学！
