为什么月亮有时会有“光环”？

当月亮出现时，夜空中的光环总是22度宽。那么是什么原因造成的呢？

如果您曾经抬头仰望夜空中的满月，您可能会注意到它周围有一个巨大的光环。但为什么这个有光泽的环有时会环绕我们的天然卫星呢？

虽然这看起来像是您需要配新眼镜处方的信号，但它实际上是由大气中高处的冰晶引起的。 

“这些小冰晶实际上会折射来自月球的光，”哥伦比亚大学地球与环境工程系副研究科学家Kara Lamb说。

这些冰晶积聚在卷云中——平流层中的纯冰云，距地面最高 31 英里（50 公里）。兰姆告诉《生活科学》杂志：“因为卷云形成于高空，而且非常薄，你甚至可能无法通过肉眼观察到那里有真正明显的云。” 

无论您身在世界何处，也无论当天天气如何，光环的大小始终相同。如果你要测量它——你可以通过张开你的手，拇指放在月亮上，伸出小指放在光环上——你会发现它的宽度约为 22 度。这是由于冰晶的形状造成的。

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“它们通常呈六边形，有点像这支铅笔，”英国业余科学家菲利普·拉文 (Philip Laven) 说道，他与人合着了《多篇论文》。 > 关于大气光学的学术 论文。 

这些六边形的柱状冰晶以特定的方式弯曲光线。当光进入六边形的六个边之一时，它会稍微弯曲或折射。当光线从六边形的另一侧射出时，它会再次弯曲，导致总弯曲 22 度。无论晶体具有什么方向，都是如此。

结果是，从月球传播到你眼睛的光会绕道穿过冰晶，最终与起始位置成 22 度角。这在月球周围形成了发光的光环。

“如果你看到一个 22 度的光环，如果你非常幸运，你也可能会看到一个 46 度的光环，这是巨大的。它覆盖了半个天空，”拉文告诉《生活科学》。 

当光线从六边形的一侧传播到圆柱的平坦端之一时就会发生这种情况，反之亦然，这会进一步弯曲光线以产生更大的光晕。

但这一切意味着什么？在民间传说中，月晕是恶劣天气即将来临的征兆。兰姆说这与事实相差不远。

“我认为这是有道理的，因为有两种不同的方式可以在大气中形成卷云，”她说。

一种方法是“原位”形式，其中温暖的空气上升到足够高以冻结成冰晶。

“但它们形成的另一种方式是当你有这些积雨云时——这些巨大的高耸的风暴云，”兰姆说。 “然后你会得到从这些风暴云的砧（或顶部）形成的卷云。因此，你会在这些大型风暴系统之前看到卷云，这是有道理的。”

光晕并不是月球独有的。 它们也可能发生在太阳周围，尽管它们可能更难发现，因为太阳太亮了。 

光晕甚至发生在其他行星上。 

“火星上可以有冰晶，”兰姆说。 “由二氧化碳形成的云会形成冰晶。”

毅力号火星车甚至于 2021 年 12 月在火星上发现了太阳光晕。

月晕是几种相关现象的一部分，包括幻日，即由板状六角形冰晶引起的太阳右侧或左侧集中的太阳光斑；和日冕，由大气中的水滴引起的围绕月球或太阳的较小的彩虹色光环。