艾麦乐 昨天18:00
编辑的话：每到每年的年底，著名天文博客Bad Astronomy的博主菲尔·普赖特（Phil Plait）就会从过去一整年的天文和太空图片中精心筛选出十几二十张，来代表这一年来人类在天文及航天探索领域取得的突出成就。以下就是2013年，他的天文图片盘点。
（文/Phil Plait）我爱天文。部分原因在于，天文会带来种种奇观，让人深感敬畏，使我们了解宇宙以及自身在其中所处的位置。
当然，天空中也有大美。从我们最近的邻居到最遥远的星系，宇宙中总是充斥着各种奇观。每一年，我都会选出我最喜欢的照片，把它们放在一起来激荡你的大脑。从中只能挑出少数照片，总是一项艰难的任务，但我希望这些照片能够让你感受到它们带给我的那种感觉。
恒星“蜂巢”
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查看大图。图片来源：NASA/ESA
球状星团是我最喜欢的天体之一。几十万甚至上百万颗恒星，在彼此引力的作用下聚集在一起，构成了这样的一个球形。在大多数情况下，一个球状星团中的所有恒星都是同时诞生的，因此它们还是科学家研究恒星如何衰老的天然实验室。这张由哈勃空间望远镜拍摄的M15，展现了这些恒星的色彩斑斓，也展现了它们能够聚集得多么紧凑——这个直径仅有200光年的球状星团里包含着10万颗恒星。M15位于飞马座中，相当明亮，在小望远镜里很容易看见。我还记得小时候，有许多个冬天的夜晚，我就透过自己的望远镜盯着它看。不过，在小望远镜里，它看起来可不是这个样子的！
一个邻近星系的超级深空照
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查看大图。图片来源：Rolf Olsen
专业和业余天文学家之间的界线，近年来一直在缩小，现在已经小到几乎不存在了。罗尔夫·奥尔森（Rolf Olsen）就是新西兰的一位“业余”天文学家，他用一台口径25厘米的反射镜拍摄南半球的天空，拍出的照片效果令人震叹。这张邻近星系半人马A的照片，就是他花了43个夜晚，曝光了惊人的120个小时之后，叠加处理的结果。这个星系本身就是一团糟，遭受过与其他星系的多次碰撞，内部乱成一团。横贯星系中央的暗带、包围在它周围的巨型物质壳，以及星系中央黑洞喷涌而出的气体喷流（从左上到右下，隐约可见），全都是这个星系纷乱的过去留下的结果。
火星“拿铁”
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查看大图。图片来源：ESA/G. Neukum (Freie Universitaet, Berlin)/Bill Dunford
“火星快车”绕着太阳系的第4颗岩石行星已经转了10年，完成过成千上万次观测。比尔·邓福德（Bill Dunford）收集了大量这样的照片，拼出了这幅火星南极的图片。这跟我们用肉眼看到的景象可不太一样。图片上显示为红色的，实际上是近红外光，对于我们来说是看不见的，但“火星快车”上的相机却能够轻易拍到。火星南极被上千米厚的水冰覆盖，水冰之上则是一层几米厚的二氧化碳干冰。再加上时刻不停在火星的寒风中飘扬的铁锈尘埃，便创造出了这幅图案——更像是你在咖啡店里点的拿铁，而非另一颗星球上寒冷而偏远的地表。
暗夜骑士
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查看大图。图片来源：NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
2013年4月24日，是哈勃空间望远镜入轨23周年纪念日。为了庆祝它的生日，空间望远镜科学院的伙计们放出了这张马头星云的照片。这个星云如此得名，原因显而易见。它位于猎户座的腰带附近，是一团恒星正在其间形成的尘埃气体云。在可见光中，马头星云看上去是黑暗的，在背后粉红色的发光气体云前遮出了一小团剪影。而在红外波段，就像这张照片显示的，尘埃变得可见了，优雅的云浪包裹在刚刚诞生的婴儿恒星周围。趁着现在再多看一眼吧：再过几百万年，马头星云就会烟消云散，被附近精力旺盛的猎户座σ恒星系统发出的强光吹蚀得一干二净。
俯瞰土星
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查看大图。图片来源：NASA/JPL/Space Science Institute/Gordan Ugarkovic
你知道NASA的“卡西尼”土星探测器拍摄的所有照片都是公开的吗？这意味着，任何人都可以查阅原始图片库，用这些素材创作出他们自己的图片。戈丹·乌加尔科维奇（Gordan Ugarkovic）是一位软件开发人员，但在处理这些照片就就成了一位天才的艺术家。这幅从土星北极上方俯瞰土星全貌的图片，就是由他拼接创作而成的，充分体现了他的天才所在。这幅图片由三四十张不同的照片拼合而成，以近似真实的色彩展现了惊人的细节。你可以看见六边形的北极涡旋，北半球巨型风暴的遗迹，当然还有土星壮观的光环、环缝及所有的一切。别犹豫，快把这张图片设成你新的电脑桌面吧。
遥望土星背影
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查看大图。图片来源：NASA/JPL/Space Science Institute
2013年7月19日，“卡西尼”探测器运行到了土星背后，来自遥远太阳的光芒被这颗巨行星遮挡住了。在这段长达4小时的阴影之旅中，“卡西尼”使用不同的滤镜，拍摄了几十张照片，涵盖了整颗行星、卫星及光环，甚至还拍到了背景里的星星。这些照片拼接合成之后，就得到了这张让人目瞪口呆的图片。你必须打开高达9000x3500像素的原图看看，只有在全尺寸的图片上，你才能看到所有的细节——包括土星右侧偏下方的那个淡蓝色的小小光点，那是我们所在的地球。从14亿千米以外遥望地球，我们这颗星球变成了夜空中的一个光点，尘世间的纷繁与喧闹、担忧与希望、刻骨铭心的爱与不共戴天的恨、战争与和平，全都浓缩在这几个像素之中，可谓真正的“一沙一世界”。宇宙是广袤的、冰冷的、遥远的，但它的美丽是与生俱来的。享受这种美丽，哪怕我们看起来是如此微不足道，这正是我们能够欣赏宇宙的方式。
垂死恒星之怒
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查看大图。图片来源：NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
恒星死亡的时候，他们会选用这样的方式。这是NGC 5189，哈勃空间望远镜看到的一团发光气体云。它的中心是一颗白矮星，曾是一颗大约2倍太阳质量的恒星，如今只剩下了这个残骸。在耗尽燃料的过程中，它将大量气体抛入太空，暴露出它致密的内核。白矮星温度炽热，飞速自转，还拥有足以致命的强大磁场。它以喷流的形式，将能量和物质从两极喷射出去，激发了周围的那些物质。不过，这颗白矮星还在摇摆，因此这些灯塔一般的喷流，在那颗恒星先前抛出的气体中，蚀刻出了一个巨大的S形图案。至少，我们认为事情应该是这样发生的——这个天体还没有被完全理解，但前面给出的是最有可能的解释。
仙女座大星系寒冷、温暖而又满是尘埃的旋臂
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查看大图。图片来源：ESA/Herschel/PACS & SPIRE Consortium, O. Krause, HSC, H. Lin
仙女座大星系是距离我们银河系最近的大型旋涡星系。实际上，它比银河系还要略大一些，跟银河系一样，有着巨大的旋臂，恒星正是在这里诞生的。恒星的诞生会产生大量天文学家称之为“尘埃”的东西——实际上，它们是类似于烟灰的复杂有机分子。这些尘埃被附近正在形成的大质量恒星加热，导致它们在红外波段发出光芒。欧洲空间局的“赫歇尔”天文台捕捉到了这些奇光异彩，描绘出了仙女座大星系庞大的旋臂。这张图片是在远红外波段拍摄的，远远超出了人类肉眼能见的范围。尽管天文学家说这些尘埃被加热了，但按照普通人的标准来衡量，它们的寒冷超出你的想象：你在这张图片看能够看到的最“炽热”的尘埃，实际温度也只有－232℃。
2013年4月29日，“赫歇尔”天文台闭上了它的眼睛。在耗尽了冷却探测器所必需的液氦之后，它被关闭了。“赫歇尔”任务持续了3年多，为远红外波段的宇宙提供了许多关键的影像。
愚蠢的人类
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查看大图。图片来源：NASA
公元79年，维苏威火山爆发，能量相当于1000颗原子弹。火山爆发以每秒超过100万吨的速度抛出岩石和灰烬，导致大约16000人死亡。这场灾难毁灭性十足，以至于它成了活火山恐怖形象的标志。
1934年之后，宇航员克里斯·哈德菲尔德（Chris Hadfield）从这座沉睡的怪物上方约300千米的地方，拍到了这张照片。你可以看到，这座火山就位于意大利那不勒斯以东9千米处。那不勒斯的人口超过300万，使得维苏威火山成为地球上最危险的火山之一。我对火山非常痴迷，也特别喜欢从轨道上拍摄的火山照片。但看着这张照片，知道这座火山平均每几十年就要喷发一次，我还是很迷惑：那些生活在那里的人到底是怎么想的呢？
繁星间的小胡子
说到克里斯·哈德菲尔德，这位留着小胡子的宇航员在国际空间站上呆了6个月，拍出了太多堪称大作的照片，也做过太多有趣的事情——让我要在其中做出取舍的时候总是异常烦恼。不过，不知道为什么，我就是无法抗拒地选中了他的这段视频。你可能已经看过这段视频了，在我写这段话的时候，它已经被阅览了1900万次。不过，他对大卫·鲍伊那首“Space Oddity”的复刻，绝对值得再看一遍。
彗星年，第一幕
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查看大图。图片来源： G?ran Strand
2013年见证了好几颗彗星闯入到内太阳系，其中又有两颗显得鹤立鸡群：一颗是C/2012 S1艾森彗星，另一颗是C/2011 L4泛星彗星。泛星彗星率先登场，出现在春季的夜空之中。我有好几个夜晚亲眼看到了这颗彗星，当时它出现在日落之后的西北方天空。我也尝试拍过几张照片，但完全比不上瑞典天文摄影师约兰·斯特兰德（G?ran Strand）的这张照片。这是2013年4月4日，他在瑞典厄斯特松德北部拍摄的。这颗彗星出现在了仙女座大星系的旁边，显得更加优雅而美丽。当然，它们只是看起来很接近而已。当时，彗星离地球2亿千米，而仙女座大星系足有2500亿亿千米远。
彗星年，第二幕
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查看大图。图片来源：Damian Peach
今年的第二颗彗星，无疑是艾森。或许它已经在绕过太阳的时候解体了——说实话，任何彗星在这种境况下能够存活下来都堪称奇迹——但是，在靠近太阳的途中，它是一颗完美的彗星样本。这张照片是达米安·皮驰（Damian Peach）在2013年11月13日拍摄的，当时它距离瓦解已经时日无多。彗星的尾巴延伸达上千万千米，与太阳风的相互作用使这条尾巴长出了“毛刺”，掩盖住了它最终的命运：在绕过太阳时瓦解成一团不断扩散的尘埃云。
俄罗斯惊雷
图片来源：Евгений Славенков（上图，火球）;Константин Кудинов（下图，气化尾迹）
2013年2月15日上午，俄罗斯车里雅宾斯克市的居民被天外来客惊醒：一颗19米宽、12000吨重的小行星，以每小时超过70000千米的速度闯入大气层，发出了耀眼的亮光。
在距离地面仍有大约70千米的高空，热量开始融化小行星的岩质，将它们剥落下来，在天空中留下一条长长的气化尾迹。它携带的巨大动能迅速转化为光和热，相当于发生了一场爆炸，引爆了50万吨TNT炸药。冲击波向下扩散，花了近1分钟时间，抵达了人口稠密的车里雅宾斯克市，在那里拍向建筑物，震碎玻璃窗，导致上千人受伤（大多数是因为飞散的玻璃）。这颗小行星的较小碎片如雨一般坠落在乡间，但一块重达570千克、宽达半米的巨石，砸入了一个冰封的湖泊，后来被打捞了上来。这将给研究天地大冲撞的科学家提供诸多益处。
车里雅宾斯克撞击，或许是今年最重要的一个天文事件。它敏锐地提醒我们，地球处在宇宙射击场内，我们需要认真对待小行星撞击的威胁。
秋分的地球
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查看大图。图片来源：Roscosmos/NTSOMZ/SRC "Planeta"/zelenyikot.livejournal.com
地球有一些歪斜，自转轴与绕着太阳公转的方向有一个夹角（大约是23°）。因此，每年只有两次机会，南北半球直到南北两极，都能接收到阳光的照射——那就是春秋分。春分通常发生在每年3月22日前后，秋季分则发生在9月22日前后。2013年9月22日世界时05:30，就在秋分时刻前几个小时，俄罗斯气象卫星Elektro-L拍下了上面这张照片，显示出了我们这颗被均匀照亮的行星。你可以看见中国海岸线外有一场台风，看见风向西侧的南非吹去，还有深蓝色的海洋和绿色的植被（实际上，这是用一台红外相机拍的，会突显出植物），还有褐色的沙漠。
新闻记者兼太空迷维塔利·叶戈罗夫（Vitaliy Egorov），把9月20到21日拍摄的一系列照片放在一起，制作出了上面这张动画，显示了地球上的变化。这颗卫星每24小时绕地球一圈，因此看上去地球似乎是固定不动的，只有昼夜交替线在地球上穿越——你还能看到日照亮斑，也就是水面反射的太阳，在海洋上移动。我们的行星，用这样的方式来看，还是挺催眠的。
日食的犄角
图片来源：Colin Legg和Geoff Sims（上图），以及Teoh Hui Chieh （下图）
2013年5月10日，月球从太阳正前方经过。通常情况下，这会带来一场日全食，但这件事发生时，月亮正处于远日点附近，这是它的轨道上距离地球最远的一点。因此，月亮看起来就略小了一点，无法完全遮挡住太阳。食甚时，月亮黑暗的剪影会遮挡太阳的中央，只留下一个明亮的日环。这被称为日环食。澳大利亚是观赏这次日食的最佳地点，特别是西部——太阳和月亮升起时，最精彩的时刻就已经要上演了。上面这张照片是科林·莱格（Colin Legg）和杰夫·西姆斯（Geoff Sims）的作品，是他们在西澳大利亚皮尔布拉地区拍摄的一段延时影片的一部分。下面这张照片是另一段延时动画的一部分，是由Teoh Hui Chieh在西澳大利亚的Kumarina拍摄的。她的位置在莱格和西姆斯以南，位置的改变使得她那里的日食在太阳升起时尚未达到食甚。于是，太阳看上去就像一对金色犄角，升起在地平线上。在两张照片上，你都能够看见地球的大气如何像透镜一样，“压扁”了地平线附近的太阳。
月升奏鸣曲
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查看实时动态视频。图片来源：Mark Gee
我们天空中的天体之舞，最让人感觉不可思议的一点就是，它们是可以预测的。有了合适的软件，对于任何一个足够精确的地点，你都可以知道月亮从地平线上升起的确切时间和方位。马克·吉（Mark Gee）知道，在新西兰的惠灵顿，人们会聚在维多利亚山上一个特殊的地点观赏月升。于是，他在大约2千米外扎营，架好他的相机，配上强大的望远镜镜头，然后等待。尝试了几次之后，他终于拍到了上面这张照片。这实际上只是他拍摄的一段实时月升视频中的一帧。在那段视频里，你可以看到月亮优雅而又缓慢地升起，赏月的人们则在月亮上遮出一个个剪影。这是我今年看到的最令人印象深刻的天文视频。
ET外星人
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查看大图。图片来源：Philipp Schmidli
就像前面那张升起的月亮前人们的剪影一样，摄影师菲利普·施密德里（Philipp Schmidli）也抓住了一个类似的机会。他之前已经拍过一些朋友在月亮前方骑自行车的照片，效果不错。（当然，这也是用定位和天象软件精确规划的结果。）那些照片在网络上公开之后，一些朋友指出照片看起来很像是经典影片《ET外星人》中的标志性场面——埃里奥特和外星人骑着自行车从月面前方飞过。于是，他想，为什么不试试看呢？经过更细致的规划、设计和排练，几个月之后，他终于再现了让整整一代电影观众都难以忘怀的这经典一幕。
宇宙比我们认为的老了一点
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查看大图。图片来源：ESA and the Planck Collaboration
宇宙很古老，但是有多老？过去几十年来，我们才开始有能力相对靠谱地回答这个问题。随着我们使用不同的方法来测量它，我们距离正确答案也越来越接近。欧洲航天局的“普朗克”天文台扫视天空，寻找宇宙尚且年轻时发出来的古老光线中的细微差异（如上图所示，红色是温度稍高的点，蓝色温度稍低）。天文学家通过分析这些图案，便能确定我们生活在其中的宇宙具有哪些性质。这些细微的差异透露了一件大事：宇宙已经有138.2±1.2亿年了。它们还表明，宇宙膨胀的速度比我们此前认为的要稍慢一些，宇宙中95.1%的成分由我们无法看见的东西（暗能量和暗物质）构成，但是对我们仍有深远的影响。对这些量测量得越精确，就越能帮助科学家来理解，我们为何会出现在这样一个充斥着奇异物质的宇宙里，帮助我们理解和敬畏这个宇宙。
你应该知道的一点是：随着任务的圆满完成，“普朗克”在探索早期宇宙长达4年多之后，于2013年10月被关闭了。
中国登月
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查看大图。图片来源：CNSA/CCTV
2013年12月14日，中国的嫦娥3号在月球上着陆。这是1976年以来首次实施软着陆的月球探测任务。几小时后，月球车玉兔驶下着陆器，开始对月面展开探索。过去几年来，中国在航天探索领域取得了许多进展，包括发射了可以搭载3人的（临时）空间站。他们已经有了明确的计划，打算送人上月球，最快或许会在本世纪20年代中期。（译注：中国官方还没有公布明确的载人登月计划，此处应为原作者的猜测。）我由衷地希望，这能开启一个国际合作的航天探索新时代，至少是更为友善的太空竞争，而非当年美苏争霸那样的太空竞赛。
银河喷发
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查看大图。图片来源：Ettore Carretti, CSIRO (radio image); S-PASS survey team (radio data); Axel Mellinger, Central Michigan University (optical image); Eli Bressert, CSIRO (composition)
我们的银河系包含着大量的恒星、气体和尘埃，它们分散在拥有旋臂的扁平的盘上，中央还有一大群恒星构成了一个扁扁的核球。你不会想到，有银河系本身一半大小的结构会跟我们玩“躲猫猫”，但这正是我们刚刚发现的事实：从银河系的中心向外吹出了两团巨大的气泡，每个气泡都有50000光年那么长！上面这张图片在全天银河的背景上，显示出了这两个气泡（蓝色）。如果你能够看见射电波的话，它们就会横跨半个天际。过去，我们曾见到过存在这两个巨型气泡的种种迹象，但澳大利亚的Parkes射电望远镜向天文学家提供了它们的关键信息，包括它们的成因——恒星诞生特别密集的一些时期，曾将大量的能量注入我们的银河系。能量有多少呢？相当于100万颗恒星发生爆炸。这种能量大到惊人，还好它们发生在距离我们足有25亿亿千米以外的地方。但是，我们仍然能够看见它们，研究它们，因为它们而感到惊叹。
打破记录的伽马暴
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查看大图。图片来源：NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration
伽马暴是宇宙中最极端的事件：一颗大质量恒星死亡时，它的核心坍缩成一个黑洞，产生无法形容的巨大能量。这种能量会聚焦成两束，刺透这颗恒星，跨越浩渺的太空，明亮到在宇宙的另外一端也能够清楚地看到它的光亮。2013年4月27日，这样一道亮光抵达地球。它发生在36亿光年以外，不算太远，因而在费米轨道天文台看来，显得异乎寻常地明亮。这张图片就是它拍摄的。伽马射线是光波中能量最高的光子，在这场伽马暴达到顶峰时，雨燕探测器每秒看到的伽马光子数量达到了10万个。这些伽马光子中，有一些是迄今在伽马暴中所见的能量最高的光子，相当于可见光光子能量的350亿倍。这场伽马暴还持续了几个小时，让许多地面望远镜也有机会观测到它。
银河系中或许最年轻的黑洞
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查看大图。图片来源：NASA/CXC/MIT/L.Lopez et al. (X-ray); Palomar (infrared); NSF/NRAO/VLA (infrared)
26000光年以外，这个奇怪的星云名叫W49B。这团桶状气体是一颗爆炸的恒星（即超新星）不断扩散的遗迹。这张图片结合了X射线（由NASA的钱德拉X射线天文台拍摄，显示为蓝绿色）、红外线（帕洛马天文台，黄色）和射电波（VLA，洋红色）的影像。大多数情况下，这些爆炸的恒星都会留下一颗极端致密的中子星。这团星云非常年轻，形成于大约1000年前，任何这个年纪的中子星在X射线波段都应该非常明亮才对，然而图上却什么都没有。这强烈暗示，当年的爆炸形成了一个黑洞，使得它极有可能成为银河系中最年轻的一个黑洞。W49B的形状也很有趣。它略微拉长，内部的气体分布并不均匀，意味着当年发生的并不是一场球状的爆炸。这又进一步暗示，那场爆炸或许类似于伽马暴，是宇宙中最明亮、最极端的爆炸。然而，天文学家还不确定，具体是什么过程产生出了这团宽达30光年的碎屑云。这样的谜团正是科学家的至爱。解谜很有趣！
宇宙，人人值得拥有
图片来源：Chris Arnade
克里斯·阿纳德（Chris Arnade）是一位摄影师，主要拍摄可能会让许多人感到压抑的人性画面。他来到纽约布鲁克斯区犯罪率高发的Hunts Point，拍摄生活在那里的人们，特别是瘾君子和妓女。为什么我从这个系列里选出一张照片，列入今年的最佳天文照片呢？当时我是这么写的：
但是，有一张照片特别打动了我。它显得特别突出。在许多张疲惫和憔悴面容之中，有一张照片上展现了两个没有卑躬屈膝的女人。一个高高地站着，抬头望天。另一个弯着腰，但并不是因为疲惫或者犯了毒瘾。
她在看望远镜。
她们是塔基莎和德娅，将阿纳德视为朋友的两个妓女。他有一天晚上看到了她们，然后冒出了这个念头。他搬出自己的望远镜，让她们看土星。阿纳德告诉我：“对我来说，这是把我热爱的两件事合在了一起：天文学（我可是从约翰斯·霍普金斯大学拿的物理学博士学位），以及瘾君子和妓女（这是我目前的专注点）。我必须要说，塔基莎的反应成就了我那个星期的努力。她真的被迷住了。”
就像我热爱宇宙中所有的美丽和奇迹一样，这张照片说出了为什么我喜欢我做的事情，远甚于哈勃拍摄的任何一张星系照片，或者探测器发来回的任何一颗行星的照片。那些天体就在那里，它们只是存在着，但是欣赏它们、认识它们和了解它们，带来的快乐是我们自己的——正是这些快乐，使得天文成了这样一项高尚的追求。而且，当我们第一次看到它们的时候，让那些已经穿越了无法想象漫长距离的光进入我们的眼睛，我们自己也就成为了我们研究对象的一部分。
地球上的长长投影
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查看大图。图片来源：NASA
国际空间站在距离地面370千米的轨道上，每天绕地球转差不多18圈。这意味着，我们只能看见一次日出和一次日落的时间段内，国际空间站上能够看到18次日出和18次日落。有了36次发呆的机会，难怪有时候宇航员会看到太阳遇上地平线时产生的令人窒息的美妙场景。2013年7月4日，就出现了这样一幕，让宇航员拍到了上面这张照片。当时，太阳正处在地平线上方的低空，雷雨云正在巴西海岸外的大西洋上形成。这些高耸的云朵在水面上投出了长长的阴影，清楚的表明太阳已经很低了。
那，这到底是日出还是日落呢？有趣的是，我也不确定。没有清晰的海岸线或者地标，能够给我们提供一条线索，让我们看清照片这是朝东还是朝西。或许有专家能够通过照片上方出现的俄罗斯进步舱的位置，指出这张照片的朝向，以及国际空间站环绕地球飞行的高度……
不过，我更愿意用这样一种模棱两可来比喻这一年的终结。太阳升起又落下，一年到头，然后新一年又开始。
2014年，我们会看到什么？我没办法确切地告诉你，但我可以相当肯定地说：我们会看得更远、看得更好，或许还会比过去的一年里看得更清楚一些。天文学和航天探索，把我们的视线扩展到了想象力所及的范围，为我们提供了真相、科学，帮助我们理解自己的想法。这就是我如此热爱它们的原因之所在。
编译自：Bad Astronomy，The Best Astronomy and Space Pictures of 2013
