日行迹解釋：如何輕松創造8字形日行迹
拍攝太陽在天空中呈現奇怪曲線的令人驚歎的照片並不是一件容易的事，它需要一整年！在本文中，我們將告訴您這些曲線如何工作，以及如何只需點擊幾下即可創建自己的太陽曲線。
內容
什麽是日行迹？
日行迹是一條閉合曲線，讓人想起拉長的數字8，如果從某個位置每天同一時間記錄太陽的位置，則太陽全年都會在天空中形成。在天文學中，術語“日行迹”用于指代太陽，但月亮的“8字迹”通常也稱為日行迹，盡管它們的制作方式略有不同。
制作日行迹圖片是天文攝影中最困難和最耗時的事情之一！您需要在一個地點架起一台相機，並在一年中多次拍攝太陽，總是在一天中的同一時間。然後，您應該將所有這些圖片疊加在一起。順便說一句，日行迹的出現取決于多種因素，我們將進一步討論這些因素。
北半球與南半球的日行迹
我們來談談地球上不同地方的八字形是什麽樣子的；假設我們在太陽正午附近做一條日行迹，此時太陽位于天空中的最高點。
在北半球拍攝的日行迹呈八字形，頂部有一個更小的環。如果我們要拍攝北極的日行迹，我們只能看到直立的8字形的上半部分。
在南半球，8字形更小的環位于更大環的下方。在南極，只有8字形上半部分（更大的環）在地平線上可見。
請記住，夏季（北半球6月，南半球12月）太陽在日行迹上最高，冬季最低。其間的時間構成了8字形圖案的其余部分。要創建直立的8字形，請在太陽正午附近創建一條日行迹。要捕捉傾斜的日行迹，請選擇太陽到達正午之前或之後的時間。
如何制作自己的日行迹
有兩種方法可以自己制作日行迹：困難的方法和簡單的方法。我們將向您展示簡單的方法，但如果您喜歡冒險，可以在Instructables.com上閱讀有關困難的方法。以下是如何在一分鍾內為任何位置創建日行迹的方法：
- 打開Sky Tonight免費APP（如果您還沒有，請在此處下載）；
- 在天空地圖上找到太陽並點擊它；
- 點擊底部出現的小相機圖標；
- 瞧，您有太陽日行迹！
- 點擊藍色大圓形按鈕兩次，將日行迹覆蓋在相機圖像上。
您可以使用底部的面板調整日行迹的外觀。下面五個圖標中的四個控制日期顯示、地平線下日行迹的可見性、圖案密度和線條顯示。第一個圖標在不同曲線類型之間切換。
如何為月球和其他物體制作曲線
Sky Tonight天文APP允許您為其他天體創建曲線：月球、行星、矮行星（冥王星除外）、小行星和彗星！
月球的“8字形”特別有趣。它們類似于日行迹，但為了創建它們，月球的位置會稍微延遲一次：每24小時51分鍾，而不是通常的24小時。這是月亮返回天空中同一位置所需的時間。整條曲線涵蓋了農曆一個月的持續時間。
要繪制其他物體的曲線，遵循與太陽相同的步驟。您還可以使用下拉面板底部的圖標更改設置。
日行迹的意思是什麽？
有一個視太陽時，由于地球繞太陽運行的方式，它在一年中以不同的速度運行。還有一個平均太陽時，這是大多數時鍾所保持的一致時間，如果太陽全年以統一的視速度運行，則可以通過觀察來測量該時間。視太陽時與平均太陽時之間的差異被稱為時間方程。每天在同一平均太陽時捕獲的日行迹基本上是時間等式的圖。
地球的軌道稍微拉長，當它靠近太陽時（每年一月左右），由于引力的作用，它的移動速度會更快。此外，地球的軸是傾斜的：從三月到九月，我們星球的北半球向太陽傾斜，而南半球從九月到三月向太陽傾斜。
地球橢圓軌道和地球傾斜的綜合影響導致每個太陽日的長度與前一天略有不同。這就是為什麽視太陽時全年變化的原因。例如，11月，視太陽時可能比平太陽時早16分鍾；2月，視太陽時比平太陽時慢14分鍾；4月和9月，兩個時間交叉，無限循環。
為什麽日行迹像8字形？
由于地球的軸向傾斜和橢圓軌道，日行迹顯示為稍微拉長的8字形。下面是它的工作原理。
**8字形的日行迹主要來自地軸的傾斜。**由于傾斜，從太陽的角度來看，地球在繞太陽運行時似乎在擺動。由于這種擺動，太陽似乎在地球的天空中形成了八字形圖案（從地球上的固定位置看到）。如果沒有地球的軸傾斜，日行迹將是橢圓形的。在赤道上，從西到東將是一條直線。
日行迹的不對稱性是由于地球軌道拉長造成的。如果地球軌道是圓形的，則日行迹的頂部和底部環路將是相同的。
在一年中的不同時間，地球會靠近太陽，也會遠離太陽。在距離太陽最近的點（一月的近日點）附近，我們的星球正在加速，因此太陽在我們的天空中畫了一個更大的環。如果您查看從不同位置捕獲的日行迹，您會發現在一月左右各處的日行迹圖案變得不那麽密集且更寬。
地球每約23小時56分鍾繞地軸自轉一周（稱為恒星日）。但太陽需要大約4分鍾才能回到天空或當地子午線的同一點（這稱為太陽日）。如果您設置一個日晷並在一天中午啓動秒表並在第二天中午停止它，您就可以測量一個太陽日。
連續兩天，我們的星球必須繞其軸多旋轉一點，太陽才能返回同一位置。在單個恒星日期間，地球自轉360°；為了完成太陽日，地球必須自轉361°。隨著地球軌道速度的變化，地球必須旋轉額外的角度才能將太陽帶回來。
在近日點附近，地球加速並且必須自轉更多一些。因此，太陽從一個太陽正午移動到下一個太陽正午需要更長的時間。當我們的時鍾顯示正午時，太陽尚未到達當地子午線。相反的情況發生在遠日點附近（當地球在其軌道上移動得更慢時）。在遠日點附近，地球不必形成那麽大的角度來將太陽帶回當地子午線上方。當我們的時鍾顯示中午時，太陽已經穿過當地的子午線。
地球近日點是否與至日或分日重合也很重要。當地球近日點與至日重合時（750年前），日行迹是垂直對稱的。現在，地球在冬至後約12天到達近日點，因此日行迹稍微傾斜。
日行迹過去是什麽樣子？
正如我們已經提到的，地球日行迹的出現取決于緯度和一天中的時間。但日行迹在過去看起來也有所不同，在未來也會有所不同。讓我們快速浏覽一下隨著時間的推移究竟發生了什麽變化。
由于地軸進動緩慢等因素，分點和地球近日點沿黃道逐漸移動(https://starwalk.space/news/what-is-the-ecliptic)。現在，它們正在慢慢彼此靠近。1,246年，近日點發生在12月至日；6,489年它發生在3月春日，11,732年發生在6月至日，16,974年發生在9月分日。在所有這些情況下，日行線曲線的環都是不同的。
從長遠來看，地球的偏心率和近日點經度都會發生顯著的變化。例如，大約10萬年前，地球軌道比現在更橢圓，偏心率為約0.0473。大約公元前98,500年，近日點與9月分日點重合，導致日行線稍微傾斜。大約公元前93,000年，近日點恰逢12月至日。由于這些巧合和地球更大的偏心率，日行迹看起來就像一滴水！
其他行星上的日行迹是什麽樣子？
日行迹因行星而異。每一個都有其獨特的外觀。
以火星為例。由于火星的高偏心率（0.0934，例如球偏心率為0.0167）及其近日點和遠日點與分點對齊，因此它的日行迹類似于水滴。
水星的軸向傾斜非常小（小于1度），因此它的日行迹只是一個點。金星和木星的日行迹具有橢圓形。土星的日行迹呢？相帶有小環的水滴。海王星和天王星？也是8字形狀。
總結
日行迹可能看起來只是太陽全年在天空中的明顯路徑，但在天文學領域，它要複雜得多。它的形狀受到許多因素的影響，其解釋涉及一些複雜的數學。在本文中，我們用簡單的語言對這個術語進行了分解。另外，我們還分享了一種快速方法，任何人都可以在一分鍾內創建自己的日行迹。趕快下載Sky Tonight 天文APP，輕松了解天文學！
