我小時候的家位在美國華盛頓特區的郊外。那個地方讓我這位興趣盎然的業餘天文學家深感挫折;在城市燈光的輝映下,大多數星星都隱身於夜幕中,最多只能看到模糊不清的瀰漫銀河:耀眼的路燈與店舖大幅掩蔽上千億顆恆星的總亮度,幾乎無法辨識。
這種效應就是所謂的「光害」:人工照明投射到天上,導致天空也發光,遮掩了恆星光芒。長年以來,天文學家清楚知道這種情況不利於觀星,但這也對植物、動物甚至人類等眾多生物產生真實的負面影響。光害侵擾全球超過80%的人,奪走了夜空美景。
對我們多數人來說,天上的星星幾乎消失了。這情況逐年惡化,已經很難判斷有多糟。從太空中也能測量光害,但軌道衛星探測光照的方式與人眼不同,得出的結果可能與我們從地面上看到的不一致。因此必須理解人們眺望夜空時所察覺的天空亮度變化是什麼?
為了找出答案,由德國地球科學研究中心光害研究員凱巴(Christopher Kyba)領導的團隊,借助一種看似怪異卻顯而易見的探測方法:人類。
凱巴團隊使用了全球夜空(Globe at Night)的數據,這項計畫由美國國家科學基金會的國家光學-紅外天文研究實驗室主導,藉由公民科學家來測量光害。研究步驟非常簡單。參與者會得到一套星圖,由捷克科學院全球變遷研究所的霍蘭(Jan Hollan)製作,顯示夜空中一連串可見的恆星:第一張圖只顯示最亮的恆星,下一張則包括稍暗一些的恆星,以此類推,最後一張是理想狀況下肉眼可見的最暗恆星。參與者只需望著夜空,把看到的最暗恆星與星圖進行比較,挑選出那些與觀察到最匹配的恆星。
他們探究了為數驚人的龐大數據,是世界各地五萬多名公民科學家在2011~2022年觀測當地的天空亮度。雖然各地之間有不小的差異,例如平均而言,歐洲的光害每年增加6.5%,而北美增加了10.4%。凱巴團隊發現,在研究期間全球光害每年增加9.6%......