《最后的观星人》:一个天文学家的日食考察故事
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《最后的观星人》:一个天文学家的日食考察故事

《最后的观星人:天文探险家的不朽故事》,[美]艾米莉·莱维斯克 著,张玫瑰 译,光尘丨北京联合出版公司2022年7月版。

《最后的观星人:天文探险家的不朽故事》,[美]艾米莉·莱维斯克 著,张玫瑰 译,光尘丨北京联合出版公司2022年7月版。

人们有时对天文学家存在一种刻板的印象,觉得他们跟机器人似的,丧失了欣赏浪漫和美丽的能力,只会干巴巴地陈述科学事实,研究二进制数据。当我和一些同行谈论日全食那天的计划时,我深刻地意识到他们与这种刻板印象完全不一样。

和许多人一样,我将在2017年8月迎来有生以来的第一次日食观测。那一天,月亮将完全遮蔽太阳,只余一圈白边,拖着月影扫过美国一大片地带。我和同事对日食了如指掌,比如它会在什么时间、什么地点发生,也知道必须佩戴专用观测镜,否则不能直视太阳,哪怕它被月亮遮住了99%,还知道食甚阶段能够看见日冕(太阳大气的最外层)的银白色光芒。不过,当我跟同事提起日食时,大多数人一张口,最先说的不是科学知识,而是它有多么美丽,它给人类带来如何震撼的感官体验和心灵涤荡。

自从知道了日食背后那些诗意的数学、优美的科学,天文学家似乎反而更能领略日食之美。无论是为了科研,还是出于对宇宙的热爱,曾看过日食的观测者都会赞不绝口地说,当食甚那刻到来时,在整整两分半钟的时间里,他们的内心只余一片宁静淡泊,眼中只有摄人心魄的日冕光芒,忘我地沉醉于美轮美奂的天文奇观里,仿佛与整个太阳系同在,听不见世间的纷扰。

我的亲身体验可就没这么富有禅意了。

月影降临人间,每个人都戴上了日食眼镜

2017年的日食,我在怀俄明州的一些同事组织了一次科普旅游活动,邀请了两百名日食爱好者到杰克逊市(Jackson) 的杰克逊霍尔高尔夫网球俱乐部,共同观看日食。我加入了他们的活动,作为特邀演讲嘉宾之一,在晚上为前来参加活动的人做科学报告。日食到来的那天早上,湛蓝的天空如碧玉般澄澈,人们来到开阔的高尔夫球场,散落在各个角落上,西边是大特顿山脉(Grand Tetons),尖耸的山峰矗立在我们身后。所有人面朝太阳站着,像随着太阳转动脑袋的向日葵,手上拿着琳琅满目的观测仪器:每个人都带了一副深色的日食眼镜,有人甚至带了装有日食镜片的双筒望远镜,各式各样的数码相机,带太阳滤镜的小型天文望远镜,利用小孔成像法将太阳投影到屏幕上的设备。

不少来的人是日食观测的老手。有人告诉我这将是他们看到的第20次日食,而我和我的家人则是第一次。我的朋友道格·邓肯(Doug Duncan) 是这次活动的组织者,他非常大方地说我可以带家人一起参加,可能没想到我的家族这么庞大,最终邀请了16个人(戴夫、我的父母、我的哥哥和他的妻儿,还有好多姑姨、叔舅、表兄堂弟)。他们都和我一样,无比期待即将看到的第一次日全食,一想到它就兴奋得难以自抑。为了这次漫长而昂贵的日食之旅,他们积攒了好多假期和旅费,从马萨诸塞州乘飞机、汽车或露营房车来到这里与我会合,期盼着这天上午11:35,这里会是晴天,能够如愿观赏到日食,不虚此行。

纪录片《民国三十年之日全食》(1941)剧照。

纪录片《民国三十年之日全食》(1941)剧照。

随着太阳一点一点被遮挡住,每个人心中的期盼也越来越强烈。太阳被蚕食的过程漫长且微不可察,人们只能感觉到气温逐渐下降,光线反常地由明转暗,太阳的投影慢慢地从一张圆饼变成吃豆人,再从吃豆人变成可颂面包。球场里的发烧友全都乐呵呵的,你一言我一语地谈论着日食,一看到有人从面前经过,就兴奋地喊对方来看自己带特殊滤光装置的天文望远镜或双筒望远镜,分享镜中的奇观。整个怀俄明州的人—确切地说是全美民众—都拥向了日全食的所经之处。从俄勒冈州到南卡罗来纳州,大批群众堵在高速公路上,有的戴着日食观测眼镜,有的戴着深色电焊护目镜,有的直接就地取材,用自己能找到的任何带小孔的东西(漏勺、乐之饼干、刨丝器)充当“针孔照相机”,观赏慢慢消失的太阳。那一周,社交媒体上铺天盖地的全是日食的消息,所有新闻和广播节目都争相报道它。看到全国人民因天文现象而疯狂,身为天文学家的我们真的很高兴。上百万天文爱好者投入这场天文盛会中,仿佛在举办一场全国观测大会。

在食甚到来的前一刻,人们心中的兴奋达到了无法遏制的顶峰。月影降临人间,每个人都戴上了日食眼镜,面朝天空,屏息以待。有些人惊叹着转过身来,因为就在我们身后,食甚的第一缕影子笼罩住大特顿山,以每小时2000多英里的速度,翻越山川大河,朝我们靠近。

周围的草地上光影闪烁。“是影带!”道格兴奋地在球场上大喊。正如夜空中的繁星因大气湍流而闪烁,太阳的光束也被大气湍流割裂成一地斑驳的光影和暗色带状物。就在太阳完全被遮蔽住的前后几秒,纤细的色球层光晕经过地球大气层,被大气湍流折射,只余微弱光线抵达地面,如波浪般摇曳生辉,仿若池底阳光的涟漪。人们开始轻声低喃,伴随着食甚那刻的到来,呐喊声、欢呼声、掌声达到了前所未有的高潮,两百名参与者纷纷摘下眼镜,瞻仰这神圣的一刻。

那一瞬间,我痴痴地望着天空,忘记了呼吸。一轮完美到动人心魄的黑色月影占据着太阳的位置,四周环绕着一圈锯齿状的银色光环,震撼到让我不禁潸然落泪。这便是日冕,太阳大气层的炽热外缘,在不断抛射物质的过程中,将粒子抛向太空,形成太阳风或星风,是太阳以及其他恒星演化的关键。我几乎一辈子都在研究恒星,动用了十几台世界上最好的望远镜观察它们,但这是我有生以来,第一次用肉眼看到星风。整个苍穹昏暗了下来,无论往哪个方向看去,都弥漫着如夕阳西下般的昏蒙,艳阳带给人间的温暖已经散去,取而代之的是一种近乎原始的冷冽。此时此地,地球仿佛停止了转动,所有人定格在昂首的这一瞬间。

同事曾说,这种触及心灵深处的感动将贯穿整个食甚的始末。与我相比,他们显然平静淡泊许多,至少比我更有耐心,也更克制,因为一看到太阳完全被遮住,在后面的两分半钟里,我完全丧失了向来引以为傲的理智。

我开始左看右看,应接不暇。我知道自己应该全程目不斜视地盯着日食,但又不甘心错过双筒望远镜中的“近影”,也不愿错过父亲调好的瞄准镜,拿着它兴奋地原地转圈,环视360度的日落全景,还围着难得齐聚一堂的家人打转,像一颗弹珠一样来回跑跳。他们在看吗?是用双筒望远镜看的吗?还是瞄准镜?有人在看夕阳吗?每个人都乖乖地在看吗??(是的,是的,都在看呢,你可消停一会儿吧。)我从双筒望远镜的视场中发现了水星,就“埋伏”在太阳的左下方。在前一天晚上的日食讨论会中,我们还不太敢确定能否看见它,结果今天就看到了。“大家快看,是水星!”我兴奋地大叫起来,声音传遍了整个球场,估计也传遍了整个怀俄明州。我欣喜若狂地抱了抱戴夫(把双筒望远镜猛地塞进他手里,兴奋地喊道:“快看太阳的边缘,那是一大团闪闪发光的等离子体!”),抱了抱我的父母,抱了抱其他人,惨遭我熊抱的估计还有陌生人。太阳生光的一刹那,月球边缘崎岖不平的山峰缺口处透出一弧钻石般的光芒,我和所有人再次欢呼起来,大喊道:“快戴上眼镜!!!”(依然是最高音量),然后像追风少女似的飞奔过场地,向道格分享我的喜悦。事后我才知道,在整个日全食阶段,一个纪录片摄制组正在跟拍我们的团队,正好拍下了我看到食甚后上蹿下跳的疯癫样儿,镜头中的我还跟刚跑完长跑似的,气喘吁吁地感叹:“这是我人生中过得最快的两分半钟!”

具有传奇色彩的日食考察故事

日全食算得上是最难观测的天文奇观之一,也是让天文界收获颇丰的天文现象,给了天文学家研究宇宙万物的独特机会,包括太阳自身的奥秘,以及引力与时空的复杂理论。类似的遮蔽现象也会以更小的规模发生,被称为凌日或掩星(occul tation),跟日食的原理并无不同。当金星从太阳与地球之间经过时,观测金星凌日的过程,有助于我们更好地了解金星的大气层,了解如何辨识环绕其他恒星旋转的行星。太阳系中的行星和小行星有时甚至会迅速掠过其他遥远恒星的表面,给予天文学家短暂的时间研究该恒星的光线变化,获得行星大气、小行星形状、太阳系的工作原理等新知识。

和2017年的日食观测一样,要想获得那些宝贵的天文信息,诀窍在于天时地利,即在对的时间,出现在对的地点。观测日食可谓难如登天,不管是月球凌日,还是一颗迷你的小行星短暂地遮住恒星的一角,这些遮蔽现象都会在地球表面投下阴影,但是只够覆盖地球的一小块地皮。这意味着,观测者除非运气好到爆棚,正好处于能观测到该现象的地带,并且有一台顶级配置的望远镜,否则就只能被动地变成“追影子的人”。这也是为什么2017年,为了一睹当年全球最后一次日全食,那么多人会不约而同地拥向美国俄勒冈州与南卡罗来纳州之间的狭长地带:那年,月亮移动到地球和太阳之间,正好拖着细长的影子驾临美国,从俄勒冈州开始,到南卡罗来纳州结束,标志着日全食的路径。

对于专门研究掩星事件的天文学家而言,他们要带着巨大的设备,跑遍山川大河,踏上满世界追逐宇宙“魅影”的漫漫旅途。山不就我,我就山。天文学家不能指望它们亲自找上门来,只能自己带着天文设备,主动到它们身边去。于是,天文观测团变成了巡回马戏团,拖着方便打包的设备,辗转于“魅影”的落脚之处。

“魅影”可能落在哪儿,本身就很难说得准。天文学家已经从数学层面精确地掌握了地球、月亮和太阳的相对运动,可以完美地预测日食的时间,以及日食带的位置。然而,如果我们面对的是一颗遥远的小行星,只粗略地知道它的大小、质量、距离、轨道,而它掠过的又是一颗暗星,那么数学计算的结果就没那么精确了,不确定性也更大。如果有团队想研究这颗小行星,就得兵分几路,到几个潜在的观测点,守株待兔好几天。另外,它们也没有义务配合地球的天气和天空条件,在理想的时间地点出现。天文学家们煞费苦心,好不容易在正确的时间抵达正确的地点,这时如果来了一朵不合时宜的乌云,就足以让他们付出的所有心血泡汤。

“科学考察”这个词往往让人联想到世纪之交的探险家,带着一队马匹,一把猎枪,一身智慧,一颗大无畏的心,顽强地在未知的荒野中跋涉。历史上确实有一些关于日食观测的著名探险故事,他们的探险精神也一直流传至今。

纪录片《观星指南》第一季(2011)剧照。

纪录片《观星指南》第一季(2011)剧照。

前几个世纪发生了不少具有传奇色彩的日食考察故事,足以独立编写成书,其中包括大卫·巴伦(David Baron) 的《美国日食》(American Eclipse),叙述了1878年横贯北美的日食,令全世界为之疯狂,俨然日食研究的黄金时代。科学史上最著名的日食观测无疑是1919年亚瑟·爱丁顿为验证爱因斯坦的广义相对论而进行的科学考察。根据爱因斯坦的理论,太阳在掠过背景天体时,由于太阳引力对时空的影响,它会变成一面引力透镜,弯曲背景天体的光线,从地球上观测该背景天体时,其星像就会偏离它原本所在的方位。平时太阳过于耀眼,所有天体都淹没在它的光芒中,因此很难验证引力透镜效应,不过日食却能轻松甩掉这个难处。亚瑟·爱丁顿要做的就是带上1919年最先进的观测仪器,找到日食的路径,趁月亮遮挡住太阳时,赶紧测量邻近恒星的位置,就能圆满验证引力透镜效应。

2017年,美国的许多天文爱好者带着他们的相机,驱车赶往日食途经之地,将原本寂静无人的地方堵了个水泄不通。拥堵的交通令他们吃了不少苦,但是跟爱丁顿1919年的那次旅行相比,简直是小巫见大巫。1919年,距离5月29日的日食还有两个多月,爱丁顿带了一台从天文台借来的大望远镜,还有一箱易碎的玻璃底片,从英国出发,乘船到非洲西海岸的普林西比岛(Príncipe Island)。到了目的地后,他的团队提前几个星期架好设备。日食当天,倾盆大雨下了一整个上午,天空被厚厚的云层遮蔽,所有人都屏住了呼吸,祈祷能有转机。幸运的是,天空在日食前一刻放晴了,他们如愿拍到了几张珍贵的照片,证实了爱因斯坦的理论。

然而,并非每个观测者都有这样的好运。一台不靠谱的设备,一片不解风情的云层,就足以令所有努力付诸东流。当有人跋山涉水,准备了数月,只为捕捉几分钟的数据,却碰到这样的情况时,心中的沮丧是无法用言语描述的。

纪尧姆·勒让蒂尔是18世纪的法国天文学家,多次为观测奔赴远方,皆以失败告终,因此为后人所知。1761年,为了观测金星凌日,他从法国出发,前往印度的本地治里(Pondicherry),几乎一上船就出师不利。原来,当他还在半路上时,英法两国爆发战争,本地治里被英国占领,勒让蒂尔的法国船员放弃前往印度,转而停靠在马达加斯加东海岸的毛里求斯。勒让蒂尔抱着赌一把的心态,直接在甲板上观测,结果却是徒劳。

金星凌日极为罕见,却会成对出现,之间相隔8年,之后要等上一个世纪,才能再见其奇观。1761年是该世纪第一次金星凌日,勒让蒂尔知道他在1769年还有一次机会,便决定未来八年都守在印度洋上,在下一次金星凌日时再试一次。这一次,事情开了个好头。1768年,本地治里回到了法国的怀抱,热情地欢迎勒让蒂尔的到来。他花了一年多的时间搭建一个观测站。第二次金星凌日发生在1769年6月4日,当天从黎明开始就风雨交加,乌云密布,看不见太阳的面孔,却在金星凌日结束时,立即放晴。

勒让蒂尔郁郁寡欢,就这样病倒了。在外漂泊的11年里,他一封家书也没有寄过。直到拖着病体回到法国,才悔不当初。亲朋好友只知道他去了印度,从此杳无音信,再也没有回来过。无奈之下,众人决定向前看:他在法律上被宣告死亡,妻子另嫁他人,继承人们为他的财产吵得不可开交,连法国科学院—当初派他去执行观测任务的单位—都注销了他的会籍。坎坷的命运,让勒让蒂尔坐稳了“史上最糟心的差旅人士”的第一把交椅。

天文奇观对人类有着一种近乎原始的吸引力

今天,有了飞机和手机后,出行不再那么麻烦,但是太阳天文学家依然每隔几年就要跑到地球另一头,去到日食所经之处。沙迪娅·哈巴尔已经带领过十次日食考察团,足迹遍布全球。日食是研究太阳风和太阳磁场的绝佳机会,她和团队追随着日食的轨迹,在月亮将太阳完全遮蔽住时,观测太阳的外部结构,因为只有在这个时候,天文学家才看得见其外部结构。

当然了,沙迪娅也有被天气坑的时候:1997年,她在蒙古碰到了暴风雪;2002年,她在南非遇到了一片不请自来的云;2013年,她在肯尼亚遭遇了沙尘暴。除此之外,她还必须面对艰巨的后勤挑战。2006年的一次日食观测中,沙迪娅切身体会到,选择专业的日食观测地点,不仅要考虑日食路径,还要考虑当地气候,包括气象意义上的“气候”,也包括政治意义上的“气候”。那次日食的路径呈弧形横贯北非,利比亚南部成为了最理想的观测点,但这儿恰恰是最棘手的地方。幸运的是,2004年初,美国国务院正好撤除了长达二十多年的对美国公民前往利比亚旅游的禁令,否则沙迪娅根本不可能带领一支日食考察队伍,浩浩荡荡地进入利比亚。后来,利比亚军队甚至协助他们将设备运到南部,还在沙漠中的营地旁架设一台天线,方便他们上网。

纪录片《观星指南》第一季(2011)剧照。

纪录片《观星指南》第一季(2011)剧照。

2015年的另一次日食出现在北极圈上空,沙迪娅的团队将挪威北部的斯瓦尔巴德岛(Svalbard) 作为理想观测地,以一处坐落在峡谷里的美丽山谷为根据地,仔细勘察地形后,确定了最佳观测点,在日全食时分,透过高低错落的山峰,能够看见北极圈上空低垂的日冕。那次观测,除了要担心能见度、天气及设备之外,沙迪娅的团队还要小心北极熊。对于天文台附近的熊,通常你只要离得远远的,不主动招惹它们就行,北极熊却没那么好打发。这一年,参与日食观测的几名队员特地接受了射击训练,并在抵达挪威后为他们配发了步枪。整个团队在白雪皑皑的山谷中工作,附近时刻有人在望放哨。当耀眼的日冕照亮被白雪覆盖的山谷,面对异常壮美的日食,对北极熊的恐惧只能退居其次。食甚前15分钟,沙迪娅团队所在的小镇停止了一切活动,让每个居民都有机会外出欣赏日食。

沙迪娅想起了另一次观测体验,那地方虽不如三月的北极圈那么独特,但是当地人对日食的反应,倒是与挪威人民如出一辙。2010年7月的日食出现在法属波利尼西亚,直接经过塔塔科托(Tatakoto) 这个小环礁岛的上空。上岛后,能说一口流利法语的沙迪娅到了当地小学,给孩子们做科普教育,解释了佩戴日食观测眼镜的重要性,还有如何在日全食来临时摘下眼镜,尽情欣赏黑曜石般的太阳,银白色的日冕。后来,学校校长找到沙迪娅,提出了一个想法:如果她能在日全食到来时告诉他,他就可以在那个时候敲响教堂的钟声,让岛上所有人一听见钟声,就摘下眼镜,观赏日全食。计划进行得很完美,岛上大约250名居民都看到了壮观的日全食。

亲眼看过2017年的日全食后,我深刻地体会到天文奇观对人类有着一种近乎原始的吸引力,强烈到难以抗拒。沙迪娅的故事让我不禁回忆起2017年的怀俄明州杰克逊镇,为了迎接日食的到来,整个小镇换了个样儿,张灯结彩,喜气洋洋,大小餐馆应景地推出以日食为主题的啤酒和小吃,商店里陈列着以日食为主题的定制珠宝。对于正好处在日食路径上的人,没有人不期待日全食那一刻的到来。当太阳短暂消失时,你能感觉到一种难以名状的情感,静静地流淌在每一个人的心中。

地球上平均每十八个月就会出现一次日食

日食是令人永生难忘的壮丽奇观,它的奥秘早已被人类研究透了:多亏了行星轨道的计算公式,还有精心测量到的日地和地月距离,今天我们可以准确地计算出日食出现的时间和地点,并精确到秒。然而,随着天文学家开始将眼光转向那些规模小得多的遮蔽事件,比如一颗小行星从一颗暗星表面掠过,一切又变得飘忽不定起来,预测难度也变大了。被观测者称为“掩星” 的遮蔽现象往往稍纵即逝,发生的时间跨度极短:有些从恒星家门口一闪而过的小行星,只能遮蔽其光芒数秒。我们对这颗小行星的距离、轨道、形状、大小有多了解,决定了我们推算出的掩星时间和地点有多精确。于是,它的影带何时落下,将落于何处,也变得扑朔迷离。

真正看见它的机会也更渺茫。地球上平均每十八个月就会出现一次日食,但是想在地球上的某个角落看到一颗小行星利落地掠过一颗足够明亮的背景恒星,这个角落还必须是观测物资以及团队可以到达的地方,如愿以偿的可能性就大大下降了,说不定一辈子只能碰上一回。

2014年,天文学家发现了一颗编号为2014 MU69的岩质天体,位于柯伊伯带(Kuiper Belt),一个由无数岩质天体组成的环带,处于太阳系的最外围,围绕着太阳旋转。它本身并不起眼,只除了一点:2018年,我们将有幸造访它。自2006年发射升空以来,新地平线号探测器(New Horizons) 在太空中飞行了九年,终于来到冥王星的轨道,首次近距离拍摄到这颗矮行星的表面,成功完成考察任务,并逐渐飞离冥王星,向着更远的宇宙空间飞去。这时,天文学家将目光投向了柯伊伯带,在那里物色合适的天体,作为新地平线号的下一个探测目标,这个天体就是2014 MU69。新地平线号经过几次变轨,将航向对准2014 MU69,预计于2018年底开始接近该天体,并于2019年1月1日近距离凝视它。在这之前,天文学家希望尽可能多地收集这个奇怪天体的信息,因为新地平线号只有一次飞掠它的机会。尽可能多地收集早期数据,能让我们最大限度地利用这次飞掠。

这是掩星观测专家大显身手的好时机。天文学家们已知的是,2014 MU69既小(后期观测得出它只有22英里长)又暗(作为一个岩体,它本身不发光,要不是反射了一点太阳的光,没人能发现它),根据轨道计算的结果,它将于2017年7月3日、10日和17日分别从三颗不同的恒星面前经过。为了捕捉这几次千载难逢的掩星事件,一批批专家团队被派往世界各地,在南非和阿根廷架设起几十台移动望远镜。那年七月,多个团队幸运地在选定的观测点捕捉到了2014 MU69的影带,进一步确定了这个小天体的轨道和形状。

就连SOFIA也加入到行动中。在掩星观测这方面,SOFIA机动性高,能够飞到掩星的行进路径,具有明显的优势。很久以前,吉姆·艾略特就身体力行地证明了机载天文台在这方面的独特优势,成功发现了冥王星大气和天王星环,背后的功臣除了柯伊伯机载天文台,当然也有行星、大气层及挡住恒星的星环。SOFIA将2017年部署在克赖斯特彻奇基地的所有资源都投入到追逐2014 MU69的影子中,凭着精确到秒的飞行路线和时间表,成功地捕获它遮蔽恒星的短暂瞬间,帮助研究人员更好地了解了恒星的边缘结构以及周围环境。

2014 MU69遮蔽附近恒星的总时长不超过一两分钟,但是这一两分钟采集到的数据已经足够了。几十台望远镜纷纷上阵,研究团队四处奔波,所有人的努力汇聚在一起,揭开了2014 MU69的面纱:它呈现奇特的椭圆状,像两个圆形的瓣状结构粘在一起,紧紧地围绕对方旋转。这些数据帮助新地平线号进一步修正飞掠探索计划,并且飞近2014 MU69时拍到的第一张照片,也证明了团队先前的结论是正确的。在其发回的高清图像中,2014 MU69由两个球体连接构成,仿佛两颗雪球粘在一起,酷似雪人。2014 MU69距离地球40多亿英里,是迄今航天器造访过的最遥远的天体。

纪录片《观星者》(2015)剧照。

纪录片《观星者》(2015)剧照。

天文学家的追星逐影从来不曾一帆风顺,后勤挑战总会在旅途上设下诸多路障,令他们手忙脚乱。光是时间这一点就很无情,2014 MU69掩星事件尤其短暂,最多只持续几秒钟,大多数掩星现象都是这般短暂。为了观测它们,团队长途跋涉数千英里,深入荒郊野岭,布置好观测点,提前拟订计划,留足缓冲时间。但是数学上的一个微小误差,突如其来的设备故障,或是一片不请自来的乌云,都足以让一切努力付诸东流。

观测地点在交通便利性上的差异也很大,有些观测者只需要“驱车到帕洛玛山天文台所在的山顶,因为它正好从山顶上空经过”,有些却要长途跋涉,深入瑞士的小山村,或者某个大洋上的岛屿。身处偏远的地区,即使碰到的是常见的设备问题,也会变成棘手的大问题。不过,不管天文学家到了什么地方,观测的对象是什么,都会引起与日食同等的欢呼和热情。

2017年,2014 MU69掩星观测团队来到了里瓦达维亚海军准将城(Comodoro Rivadavia),一座居住人口约18万的阿根廷南部小城,拉里·瓦瑟曼(Larry Wasserman) 对当时引起的轰动仍记忆犹新。当地报纸争相报道这次观测活动,虽然城里会说英语的人不多,但是拉里每次到城里办事或吃饭,都会被当地人拦住,问他是不是考察队的。观测当晚,为降低光污染,城里关闭了所有路灯,封锁交通要道数小时。观测团队曾担心大风将便携式望远镜吹得摇来晃去,无法采集到高质量的数据。为了防止这种情况发生,当地的司机将他们高大的卡车开过来,围住观测点,为他们挡风。当晚,整座小城都静止了,只为了让天文学家们能够安静地观测2014 MU69遮蔽邻近恒星的那几秒钟。

占星术是对天文学的一种讽刺

听到这些故事,我不由得想起占星术,它是对天文学的一种讽刺,被奉为神谕般的迷信—根据恒星和行星的相对位置,预知人类行为和世间万物。每个专业的天文学家都会说,占星术绝对是假的。任何有点科学常识的人都能迅速识破占星术的骗局,比如水星的运动轨迹(占星术中所谓的水星逆行,实际上是因水星和地球的相对运行速度而产生的视觉假象,让人误以为水星在倒退),或每个人出生当天隐藏在太阳后面的星座(你出生那天当然看不到你的对宫星座,它既然在白天升起,你能看得见才有鬼!),这些跟你的人格、习惯、命运一点关系也没有。我从来没有见到哪个天文学家是信占星术的,他们才是真正受过良好教育的绝对的星空专家!

不过,一位风趣的同事曾对我说,星空确实“主宰”着天文学家的人生,虽然不是以一种玄学或超自然的方式。这句话说得很有道理,毕竟一台有故障的望远镜,一个狂风怒号的观测之夜,就足以让一个年轻研究员无法如期完成博士论文答辩,这可是影响人生和事业的大事。至于掩星观测,时间上的分毫之差,决定了你会成为报纸头条上的明星科学家,还是灰头土脸的丧家犬。

勒让蒂尔的人生轨迹因为两次金星凌日而彻底改变,不过大多数人的一生没有出现这么戏剧性的变数,却也潜移默化地受天文现象影响着。比如两岁的我在自家后院看到哈雷彗星,从此喜欢上天文,长大后选择了麻省理工,在那里遇到戴夫,后来背井离乡6000英里,到夏威夷攻读研究生,毕业后义无反顾地投身自己热爱的天文事业,跑遍世界各地的天文台,来到怀俄明州的高尔夫球场,陪全家人一起观赏人生中的第一次日食。宇宙本就充满无限可能,而我们立志太空、寄情星海,决定不走寻常路的决心,让一切看似属于机缘巧合,又仿佛命中注定。占星术纯属一派胡言,然而有一点倒也适用于我们—星空主宰着每个天文学家的人生。

纪录片《宇宙时空之旅》(2014)剧照。

纪录片《宇宙时空之旅》(2014)剧照。

随着怀俄明州的日食盛会逐渐落幕,高尔夫球场也归于平静,我和家人漫无目的地走着,细细品味日食的余韵。慢慢地,慢慢地,太阳从月亮背后重新露出脸来。我们时不时抬起头,透过眼镜看一两眼,赞叹着方才的奇观。有几个人已经在打听2024年4月的事了,届时北美将迎来又一次日全食,弧形的月影将落在北美大陆东部,以墨西哥和得克萨斯州为始,缅因州和加拿大的新斯科舍省为终。对于日食爱好者来说,不管是新人还是老手,这意味着又一次短途自驾,或长途飞行。

如果我们停下来仔细回想,就会发现日食当天发生了无数大小事件,足以汇聚成一部荡气回肠的史诗。两百号人经过多年的精心策划和准备,才在这一天来到怀俄明州的观测场地。天空万里无云,一览无遗,最令人震撼的还是日食本身。人们很容易忘记,能在地球上看到此等日全食奇观,是一种多么美妙的巧合。也许正是因为这一点,地球才会如此独特,即使环顾四周,寻遍我们所能找到的其他行星,也找不出第二颗地球来。

人类仍在积极地探索更多行星及其卫星,但是有一点是肯定的:想找到一颗完美匹配地球的行星,正好围绕着一颗离它9300万英里的中心恒星旋转,旁边还跟着一颗离它24万英里且圆得恰到好处的小卫星,其可能性微乎其微。在某个遥远的未来,如果我们实现了星际旅行,遇到一群友善的外星访客,也许地球的日食将会成为星际旅行的热门景点,就像亚利桑那州大峡谷一样,吸引着源源不断的星际游客。

2017年8月日全食暂现的那一天,很少有人知道,宇宙中暗流涌动,涟漪激荡,出现了举世震惊的意外发现。这也是日全食一结束我就迫不及待地掏出手机上网的原因。我一边欣赏着全国各地的天文学家朋友发在社交媒体上的日全食照片,一边留意我的邮箱。与此同时,有一群科学家正在爱达荷州太阳谷参加高能天体物理学术会议,一边欣赏日全食的美景,一边哀叹落后的网络服务。就在四天前,一种人类从未探测到的信号,从1.3亿光年之外启程,跨越浩瀚宇宙,最终抵达地球,掀起一场惊涛骇浪的暗涌,令一些天文学家陷入慌乱之中。

原文作者/[美]艾米莉·莱维斯克

摘编/安也

编辑/张进

导语校对/赵琳

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