本文参加百家号#科学了不起#天文航天系列征文赛。
网友：我读过几本书，这几本书讲述了世界旅行者的历险，他们也看到了赤道的日落。他们说在赤道上“日落之后黑暗几乎是立刻降临的，没有黄昏”。我在前几次阅读时忽略了它，但再三读过之后，我开始好奇它是否是真的，如果真是真的话，为什么呢？我不知道为什么在一些特殊的地方，黄昏会更长或更短。这是真的吗？为什么？
回答：这是个很好的问题。尽管其原因有些难以理解。简单来说，就是在低纬度地区，太阳垂直于地平线，在高纬度地区，太阳可以以更倾斜的角度落下，使太阳在日落后较长一段时间内与地平线保持一段较近的距离。
图解：大约在天文学的日落前一分钟的太阳。
太阳的升起和落下是由于地球的自转。通过看一张夜间拍摄的长曝光的照片，由于旋转，物体如何在天空中移动就很容易理解了。每条圆形条纹上都有一颗星体，照了一小时左右，才在图案的中央看到每颗星体都在北极星周围盘旋。
图解：由于地球自转，使得夜空中的星子看起来像是绕着我们在旋转。这样的运动，将使得星子在夜空中画出漂亮的同心圆。这张照片是对着南半球的星空经过长时间的曝光而拍摄得到的，前景是位于澳大利亚新南威尔斯省中央地区的英澳望远镜(Anglo-AustralianTelescope)所在的天文台。照片的星迹的圆心，是天球的南极，也就是地球自转轴在南半球星空的投影处。尽管在北半球的星空有一颗称为北极星的亮星，是位于天球北极附近，可用来标示北极﹔然而，在南极星空附近却没有相类似的亮星可用来标示天球的南极。但是，从这一张图中，天球南极可以很容易地被判别出来，是位于所有圆弧状星迹的圆心。
你可以从照片上看到，距离北极星更近的那颗恒星永远不会升起也不会落下，但它会不停地绕着天空中的北极星转。离极星较远的恒星确实会升起和落下。因为它运行的轨道会再地平线以下。同样的想法也适用于天空中的任何物体，包括太阳和月亮。
还有一件你需要知道的关于这些旋转模式口的事是:北极星就位于北极。如果你站在北极，你会看到北极星就在你头顶。天空中的所有物体都会在这一地点上往复循环，天空中静止的物体既不会升起，也不会落下。如果你考虑站在极点，这便是有意义的，而地球的自转只是在适当的位置旋转。你会朝不同的方向不停地看，但没有任何东西进入或离开你上方的天空。你离北极越近，你上空的北极星就越高。在赤道处，北极星就在地平线处。
图解：透过长时间曝光摄影技术拍摄的星迹，是相对不动的星星随地球转动而产生的光迹，为地球自转的证据之一
这意味着在北极，由于地球的自转，太阳既不会升起也不会落下。不过，太阳每年都从天空掠过(从胶片中的一个圆圈到另一个圆圈)。这也是为什么，在北极地区，有6个月白昼，6个月黑夜。因此，在北极圈上空(或在南极圈以下)，在一年中的合适的时间里，你可以看到午夜的太阳——一个不会整天落下的太阳。在每年这个时候太阳就在极地附近，在照片中的一条恒星轨迹上，永远都不会下降到地平线以下。
现在想象一下，你在很远的北极，但不在北极圈上空。北极星在天空中很高。随着地球的旋转，太阳可能就在你照片中的一个圆圈上，它只是擦过地平线。太阳落山，也有角度，它在很长一段时间内都离地平线很近，使暮色徘徊。
你越往南走，北极星在天空中出现的位置越低，太阳会越远，也会越快消失在地平线以下。最终，一直到你到达热带地区，北极星会出现在地平线上，太阳也会直接落在地平线以下。由于它相对于地平线的运动很小，所以它在日落之后会迅速离开地平线，形成一闪而逝的黄昏。而后，当你由赤道向南，这结果会恰恰相反。黄昏变得越来越长，你会看到南极的天空越来越高，更多的物体变成了绕极的(例如。不再升起或落下)，直到你最终到达南极，天空就在你的头顶，再一次，一切都是绕极的，没有任何东西会因为地球的自转升起或落下。
图解：金星伴月的美景，只能在日落时分看到。
我在这里应该再说一件事:北极星其实没有什么特别之处。它恰好离北极很近，就是地球上方的几何点，这里也没有对应的明亮的南极星。
我希望这些能使你对日出与日落有一个更好的认识！
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
3.astro–李润萌
如有相关内容侵权，请于三十日以内联系作者删除
转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处