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#船长专栏# 说好的最美“金边日环食” 为什么我看到的却是日偏食?

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海创船长 海创船长 发表于

上周,你可能已经看到过这样的消息:

 

62114时至17时 本世纪最美“金边日环食”上演

 

十年一遇,超级日环食将至

 

2020年最期待的日环食来了

 

……

 

看到这里,你第一反应是不是,“糟糕!来不及买日食眼镜了!”

 

日食应该怎么看,日食眼镜是不是必需品?哪些地方是最好的观测区域,你所在的地方能看到吗?还有最重要的,这次日环食到底有何魔力,被冠以十年一遇、金边日环食,令无数天文爱好者不顾一切的千里追日?我会在下面的内容里尝试回答这些问题。

 

Part. 1

 

日食,源于大自然奇妙的巧合

 

日食之所以能够发生,其实源于一个大自然的巧合,我们都知道太阳和月亮,不论是实际大小还是距离地球远近,都差异巨大。但无巧不成书,太阳直径是月球的400倍,而月球又比太阳距离地球近400倍,所以在地球上,月球和太阳的大小看起来差不太多。正是由于这两个400倍的巧合,再加上三个天体轨道平面相近,才使得日月食发生成为可能。

 

日食的成因大家基本都已经知道,当月球运行到地球和太阳之间,三者近似成一条直线时,太阳射向地球的光芒会被月球遮挡,就形成了日食。可以说,在地球上看到的日食,其实是月球的影子在作怪。根据月球遮挡太阳大小和位置的不同,也就是地面观测者处于月球不同的影子处,日食可以被分为日偏食、日环食和日全食。

 

三种日食成因示意图,其中ABC分别代表日全食、日环食和日偏食 (来源:维基百科)

 

在半影区的人们,能看到被月球圆面遮挡后的部分太阳,欣赏到的是日偏食的样子。假若地球上的某个地方恰巧落在月球本影区,那里的人们将会非常幸运的看到日全食的盛况。而如果地球距离月球位置稍远点,落在月球伪本影区,月球圆面不足以完全遮住整个太阳,而是会露出太阳边缘的一圈环状区域,犹如一枚金色的戒指,人们看到的便是日环食。

 

从日偏食到日环食过程 (来源:Brocken Inaglory)

 

621日的这次日环食,月球遮挡太阳的区域很大,几乎把整个太阳遮挡住,只留下周围很小的一圈日光可以透过,所以看到的环要纤细许多,就被冠以了“金边日食”的名称。

 

虽然是最美“金边日环食”,但大多数人看到的,更可能是日偏食。

 

当日食发生时,随着三个天体之间的相互运动,月球影子在地球上也会自西向东扫过一片区域。地球上能够处于月球伪本影区的地方,就是我们所谓的环食带,位于环食带的人们便可以在特定的时间看到短暂的日环食。

 

对于这次的日环食,环食带从我国西部西藏地区开始,宽度只有20公里左右,往东经过四川、贵州、湖南、江西、福建和台湾等地时,宽度也不会超过50公里。

 

 

621日日环食中国见食图 其中红色线内是环食带 中国其他任意地区均可见日偏食 (来源:紫金山天文台)

 

也就是说,在我国只有上述省份中的少部分地区,可以目睹“金边日环”的胜景,这狭长的环食带相较于960万平方公里的广袤国土而言,绝对称得上是“天选之地”了。

 

但是,即便是在天选之地,看到日环食的持续时间(食延)也仅有不到1分钟。其他的绝大多数时间段内,欣赏到的则是日偏食。所以我们一直说的金边日食,其实只在少数地区“闪现”几十秒的时间,从这一角度而言,这次的“金边日环食”无疑是罕见的。这也就不难理解,为何天文发烧友们会背着沉重的装备,不远千里追日了。

 

我国其他地区的朋友们也不必太过遗憾,虽然看不到金边日环食,但都能够欣赏不同遮挡程度的日偏食,大体上来说是地理位置越靠南,看到的日偏食最大时太阳被月球“啃”掉的就越多

 

不过,不论是看何种日食,最基本的一点是你得能先看到太阳,也就是天气条件不能太差,即使是天选之地,遇上阴天下雨的话,也只能想象“云上”的金边日环了。因此我们常常开玩笑说,天文这个职业跟农民伯伯一样,也是靠天吃饭。天气晴好时,我们能够看到太阳,才有可能观测到日食。所以能不能看到“金边日环”或者日偏食,除了地理位置外,还得看老天爷的“脸色”。

 

Part. 2

 

日食到底如何观测呢?

 

去不了环食带?没有日食眼镜?小孔成像or云观日食,总有一款适合你。

 

首先必须强调的是,千万不要裸眼直接看!更不能为了看清太阳被月球“咬”的细节而用望远镜直接观看。不加任何防护直接看太阳,会灼伤眼睛。

 

而日常的墨镜、包括黑胶片、废弃的X光片、甚至是熏黑的玻璃片这种土方法,也不推荐用来看日食,毕竟这些对太阳光的削减程度有限,不能对我们的眼睛做到很好的保护。

 

一般最常用的日食观测工具是贴有巴德膜的日食眼镜。巴德膜是德国Baader Planetarium公司发明的一种镀了金属的树脂膜,看起来有点像我们厨房里用的铝箔纸,特殊的材料可以将太阳光消减十万倍,能够较好的满足观测太阳时的安全性,但同样建议每隔几分钟就休息一下眼睛。

 

 

日食眼镜和巴德膜(图片自制)

 

或许你无法在短时间内买到日食眼镜,那我给大家推荐一种间接看日食的方式。不仅安全,而且充满趣味。

 

那就是利用小孔成像法观测。

 

小孔成像原理初中物理就学过。我们可以拿针在硬纸板上扎孔,组成各种图案或者文字,放在阳光下,将倒立的日食影像投影到地面、人的身上等位置。其实身边还有很多现成的小孔可供选择,譬如树叶之间的缝隙就是自然的小孔,双手较差指缝之间的缝隙同样可行,而家中的漏勺、蒸锅篦子也可以拿出来尝试,在阳光下烹饪出一个个可爱的“日牙饼”。

 

 

而且网络时代,让大家的选择变得更多了。这次日环食,就有多个专业天文机构,兵分多路前往不同地区进行直播,所以坐在家里“云上”观日食,既可以避免天气因素造成的不确定性,又能确保安全性,在专业设备的精彩呈现和专家细致讲解下,欣赏美丽的日环食。

 

最后需要说的是,虽然日食每年都会发生2-5次,但能够观测到的地点却可能在地球的任意位置,根据计算,下一次在我国境内能够看到日环食,要等到2030年的61日。难怪大家纷纷说,这次日环食是“十年一遇”!确实是十年之后才可以再次被眷顾

 

 

 

本文中标明来源的图片已获得授权

本文转自”中国科普博览“公众号(kepubolan

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