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星星明明没动,照片里为什么会出现一圈圈光轨?

看完这篇你会知道星轨照片里的弧线,其实记录的是地球自转留下的痕迹,而不是星星在移动

你有没有见过那种特别震撼的星轨照片——夜空里全是同心圆弧线,像星星在绕着一个点慢慢旋转?第一次看到的人几乎都以为是后期特效,但其实,那都是货真价实拍出来的。更有意思的是,"动"的根本不是星星,而是我们脚下的地球。

星星没动,是地球在转

我们平时感觉不到地球在转,但它其实一刻都没停过——每24小时自转一圈。白天有太阳光盖住,这个转动不明显;到了晚上,星星就成了天然的"参照物"。你站在地上看星星,就好比坐在旋转木马上看路边的路灯,路灯没动,但在你眼里它一直在转。星星也是这样,它们离我们实在太远,几乎不会自己移动,但因为地球一直在转,从我们的角度看,整片星空就像在缓缓旋转。

那为什么肉眼看不出来?因为这个转动很慢——星星每小时只移动约15度,我们眨眼之间根本察觉不到。但相机不一样,它可以把快门打开,一直"盯着"天空看,把时间压缩进一张照片里。

相机是怎么把时间"存"进照片的?

普通拍照,快门只开1/100秒,光线刚进来就关门了,拍的是一个瞬间。但拍星轨用的是长曝光——也就是把快门开几十分钟甚至几个小时,让光线一直往感光元件上"画画"。这就像拿一支荧光笔,在黑纸上慢慢划一条线——笔尖(星星)每过一个位置都留下痕迹,最后连成一条弧线。曝光时间越长,弧线就越长,画出来的圆圈越完整。如果你连续曝光将近12小时,甚至可以拍到半圆弧;拍满24小时,理论上能得到一个完整的圆。

还有一个拍法是"叠加法":先拍几百张普通的星空照,每张曝光20-30秒,再用软件把它们合成一张。效果和长曝光差不多,但对设备的伤害更小,也不容易被云或路人突然闯入毁掉整张片子。

为什么圆心那个点特别特殊?

仔细看星轨照,所有弧线都像在绕着同一个点转。北半球拍的,那个点通常是北极星。这是因为地球自转轴的延长线,几乎正好指向北极星——就像旋转木马的轴心。其他所有星星都围着这条轴转,北极星最靠近轴心,所以它几乎不动,周围的星才画出一圈圈完美的弧线。北极星在星轨里就像台风中心,静静待在那里,热闹全在它身边发生。南半球拍星轨就找不到这么方便的"轴心星"了,南天极附近没有亮星对应,拍出来圆心位置是一片空白。

下次要是有朋友问你"星星会动吗",你可以告诉他:星星基本不动,动的是我们——而且我们每个人此刻都在以约1670公里每小时的速度随地球旋转,只是感觉不到而已。