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，這些冰晶體有時會整齊地在空中垂直排列。當太陽光線照在這些整齊排列的六角形冰柱上時會發(fā)生規(guī)律的折射，其中一部分太陽光被折射到太陽的側面。人眼仍然以直接沿剛剛進入瞳孔的光線方向來判斷這些折射光發(fā)散頂點的位置，看起來該點存在另一個太陽。

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

我們把出現(xiàn)兩個太陽的景象稱作“幻日”。“幻日”其實是大氣的一種光學現(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，這些冰晶體有時會整齊地在空中垂直排列。當太陽光線照在這些整齊排列的六角形冰柱上時，就會發(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面。人的眼睛看到這些被折射到太陽側面的光線，仍然以直接沿剛剛進入瞳孔的光線方向來判斷這些折射光發(fā)散頂點的位置，所以認為在該點存在另外一個太陽。其實這只是太陽的虛像。隨著太陽越升越高，通過冰晶柱的光線也會越來越遠離地平線，偏折的角度也會越來越大，因此會看到太陽兩側的幻日遠離中心的太陽，但與太陽卻始終保持相同的高度。還有一個奇觀，那就是幻日靠近太陽的一側是紅色的，遠離太陽的一側卻是藍紫色的，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，這是因為幻日的出現(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，這點很重要，也很苛刻，因為稍微偏一點都看不到。因此，能夠看到“幻日”這種大氣光學現(xiàn)象，確實不是一件容易的事。

“幻日”現(xiàn)象出現(xiàn)的時間一般是早晨5時30分至6時之間，或者上午9時左右，傍晚也會出現(xiàn)。但正午一般不會出現(xiàn)，因為正午太陽是直射，不滿足折射的條件。而且中午的太陽光線非常強烈，即便出現(xiàn)幻日現(xiàn)象，肉眼也觀測不到。

其實，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。幻日現(xiàn)象持續(xù)的時間一般都很短，長則幾十分鐘，短則幾分鐘。這是因為空中的云移動得比較快，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出現(xiàn)幻日現(xiàn)象。在火星上，冰晶柱有的是由小水滴凝結而成，有的是由固態(tài)二氧化碳，即干冰構成。在木星、土星、天王星和海王星這些本身由氣體構成的星球上，冰晶柱是由甲烷、氨氣及其他氣體結晶構成的，它們也會折射太陽光，形成幻日現(xiàn)象，有時甚至比地球上的更為壯觀，在太陽的兩側會形成四個，甚至更多個幻日。