天空的云層中飄浮著一些六角形柱狀的冰晶體。由于重力的作用，這些冰晶體有時(shí)會(huì)整齊地在空中垂直排列。當(dāng)太陽光線照在這些整齊排列的六角形冰柱上時(shí)會(huì)發(fā)生規(guī)律的折射，其中一部分太陽光被折射到太陽的側(cè)面。人眼仍然以直接沿剛剛進(jìn)入瞳孔的光線方向來判斷這些折射光發(fā)散頂點(diǎn)的位置，看起來該點(diǎn)存在另一個(gè)太陽。

傳說中曾有后羿射日，十個(gè)太陽齊上天空的現(xiàn)象僅僅是個(gè)傳說，是不可能出現(xiàn)的?？墒?，天上同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)太陽的奇觀卻可能出現(xiàn)，例如，2007年11月14日下午3時(shí)許，哈爾濱的天空中就同時(shí)出現(xiàn)了兩個(gè)太陽。其原理是什么呢？

我們把出現(xiàn)兩個(gè)太陽的景象稱作“幻日”。“幻日”其實(shí)是大氣的一種光學(xué)現(xiàn)象。在天空的半透明薄云中，飄浮著一些六角形柱狀的冰晶體。由于重力的作用，這些冰晶體有時(shí)會(huì)整齊地在空中垂直排列。當(dāng)太陽光線照在這些整齊排列的六角形冰柱上時(shí)，就會(huì)發(fā)生非常規(guī)律的折射。其中有一部分太陽光被折射到太陽的側(cè)面。人的眼睛看到這些被折射到太陽側(cè)面的光線，仍然以直接沿剛剛進(jìn)入瞳孔的光線方向來判斷這些折射光發(fā)散頂點(diǎn)的位置，所以認(rèn)為在該點(diǎn)存在另外一個(gè)太陽。其實(shí)這只是太陽的虛像。隨著太陽越升越高，通過冰晶柱的光線也會(huì)越來越遠(yuǎn)離地平線，偏折的角度也會(huì)越來越大，因此會(huì)看到太陽兩側(cè)的幻日遠(yuǎn)離中心的太陽，但與太陽卻始終保持相同的高度。還有一個(gè)奇觀，那就是幻日靠近太陽的一側(cè)是紅色的，遠(yuǎn)離太陽的一側(cè)卻是藍(lán)紫色的，這一奇觀是由太陽光在冰晶體中的色散造成的。

幻日是極為罕見的景象，這是因?yàn)榛萌盏某霈F(xiàn)必須有特殊的氣候條件。

首先，要有云，而且云層的位置要高，云中要有大量的水氣，溫度要低（零下30℃以下）才能形成冰晶；其次，云層要薄，透光率要好，這樣太陽光才能被折射出來；第三，太陽與冰晶及觀察者之間的角度要正好，這點(diǎn)很重要，也很苛刻，因?yàn)樯晕⑵稽c(diǎn)都看不到。因此，能夠看到“幻日”這種大氣光學(xué)現(xiàn)象，確實(shí)不是一件容易的事。

“幻日”現(xiàn)象出現(xiàn)的時(shí)間一般是早晨5時(shí)30分至6時(shí)之間，或者上午9時(shí)左右，傍晚也會(huì)出現(xiàn)。但正午一般不會(huì)出現(xiàn)，因?yàn)檎缣柺侵鄙?，不滿足折射的條件。而且中午的太陽光線非常強(qiáng)烈，即便出現(xiàn)幻日現(xiàn)象，肉眼也觀測(cè)不到。

其實(shí)，很多地方都出現(xiàn)過幻日現(xiàn)象，出現(xiàn)幻日的大小、明暗和多少，和高空小冰柱的分布情況有關(guān)。幻日現(xiàn)象持續(xù)的時(shí)間一般都很短，長(zhǎng)則幾十分鐘，短則幾分鐘。這是因?yàn)榭罩械脑埔苿?dòng)得比較快，云一走，下一塊云的組成不一樣，幻日也就消失了，因此我們也就看不到幻日了。

除地球之外，在太陽系其他星球上也會(huì)出現(xiàn)幻日現(xiàn)象。在火星上，冰晶柱有的是由小水滴凝結(jié)而成，有的是由固態(tài)二氧化碳，即干冰構(gòu)成。在木星、土星、天王星和海王星這些本身由氣體構(gòu)成的星球上，冰晶柱是由甲烷、氨氣及其他氣體結(jié)晶構(gòu)成的，它們也會(huì)折射太陽光，形成幻日現(xiàn)象，有時(shí)甚至比地球上的更為壯觀，在太陽的兩側(cè)會(huì)形成四個(gè)，甚至更多個(gè)幻日。