塵埃來源與分布：

• 太陽系內(nèi)存在大量微米級（約1-100微米）的塵埃顆粒，主要來源于：
  • 小行星碰撞：小行星帶內(nèi)天體的相互撞擊產(chǎn)生碎片。
  • 彗星揮發(fā)：彗星接近太陽時釋放的揮發(fā)物夾帶的塵埃。
  • 柯伊伯帶天體活動：更遙遠(yuǎn)區(qū)域的冰質(zhì)天體活動也可能貢獻(xiàn)塵埃。
• 這些塵埃在太陽引力作用下，主要分布在接近黃道面的一個盤狀區(qū)域（黃道塵埃云），密度在黃道面附近最高，向兩側(cè)遞減。

光散射機(jī)制 - 米氏散射：

• 這些塵埃顆粒的大小與可見光波長（0.4-0.7微米）相近，因此太陽光照射到它們時，發(fā)生的不是瑞利散射（對氣體分子有效，波長<<粒子尺寸），而是米氏散射。
• 米氏散射的特點：
  • 強(qiáng)烈的前向散射：散射光主要集中在接近入射光方向（即朝向太陽的方向）。這是理解對日照方向性的關(guān)鍵。
  • 波長依賴性弱：散射效率對波長不像瑞利散射那樣敏感（瑞利散射∝1/λ?），因此對日照呈現(xiàn)接近太陽光的白色或微黃色，而非藍(lán)色。
  • 散射效率高：粒子尺寸與波長匹配時，散射效率達(dá)到峰值。

反日點位置的特殊性：

• 在反日點方向（即地球上看太陽正背后的方向），觀測者、地球、太陽三者處于一條直線上。
• 此時，位于地球和太陽連線延長線附近的塵埃粒子，其朝向地球的散射方向與太陽光照射方向幾乎完全相反（夾角接近180度）。

“沖日效應(yīng)”增強(qiáng)亮度：

• 對于球形或近似球形的塵埃粒子，在精確的背向散射角（180度） 附近存在一個亮度增強(qiáng)峰。這種現(xiàn)象類似于滿月時月亮特別亮（月相為“沖”）。
• 在反日點附近（約180度±幾度），塵埃粒子就像無數(shù)個微小的“滿月”，將其接收到的太陽光高效地反射回光源方向（即太陽方向）。由于地球位于太陽附近，因此地球上的觀測者正好處于這個強(qiáng)烈背向反射光錐內(nèi)。
• 這種在精確反方向上的散射增強(qiáng)是米氏散射的一個重要特征，稱為后向散射峰或沖日效應(yīng)。

塵埃密度分布的貢獻(xiàn)：

• 理論模型和空間探測器數(shù)據(jù)表明，在距離太陽約1 AU（地球軌道附近）的反日點方向，塵埃粒子可能因為軌道共振效應(yīng)（如與地球的共振）或動力學(xué)演化，存在輕微的密度聚集。這種密度上的微小增加進(jìn)一步放大了反日點方向的亮度。

雖然對日照的光源本質(zhì)是太陽系內(nèi)的宇宙塵埃，但地球大氣層會顯著影響其觀測效果：

大氣消光與散射：

• 大氣消光：對日照的光線在穿過大氣層時會被吸收和散射（主要是瑞利散射），導(dǎo)致其亮度減弱。低仰角時路徑更長，衰減更嚴(yán)重。
• 背景天光污染：大氣本身會散射城市燈光、月光、甚至高層大氣的氣輝，產(chǎn)生背景光。這種背景光在反日點方向（通常位于午夜前后的天頂附近）相對較低，但仍需極暗環(huán)境才能清晰分辨對日照。月光或光污染會輕易淹沒對日照。

觀測條件要求：

• 極暗夜空：必須遠(yuǎn)離光污染，選擇無月、晴朗的夜晚。
• 高海拔/干燥空氣：減少大氣中的氣溶膠和水汽散射，降低背景天光和提高透明度。
• 天頂位置優(yōu)勢：反日點接近天頂時（午夜前后），大氣路徑最短，消光最小，背景天光也最暗，是最佳觀測時機(jī)。

因此，對日照是太陽系內(nèi)宇宙塵埃在特定幾何位置（反日點）通過米氏散射（尤其是后向散射峰）高效反射太陽光，并在地球大氣相對有利的傳輸條件下（午夜天頂附近、極暗環(huán)境）才能被觀測到的、極其微弱的天文光象。 它是宇宙塵埃動力學(xué)、光散射物理學(xué)和地球大氣光學(xué)共同作用的精妙產(chǎn)物。