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日食，是月球公轉至日地之間，阻擋了一些或者所有的太陽光線到達地球，而形成的一種天文現象。日食發生時，（一部分或者整個）太陽看上去被一個巨大的黑色圓盤（實際上是月球）所覆蓋。

日食現象（圖片來源：Kuebi = Armin Kübelbeck / Wikimedia Commons）

讓我們來進一步看看到底什麼是日食吧！

日食是什麼？

當新月通過日地連線，月球的影子落在地球的表面上（當然是部分的）並阻擋住太陽光線，從而形成日食。

更進一步解釋來說，我們都知道地球圍繞太陽公轉，月球則圍繞地球公轉，它們的軌道都是可預測的橢圓形路徑。由於這兩種天體都擁有確切的、可預測的軌道，它們勢必會在公轉時落在同一直線，導致日食或月食。

當月球公轉至日地中間，三個天體在同一直線上時，月球會在地球上形成兩種影子。較小、較深的影子為本影，而較大、較亮的則為半影。

日食形成的原理

根據你站在地球表面不同的位置（換言之，是在本影還是半影中），你可以領略到同一日食的不同面。

日食的類型：

日食總共有四類，包括日偏食、日環食、日全食和混合食。

日偏食，顧名思義，就是月球只部分遮擋了太陽並在地球上留下半影。進一步說，就是當日月連線與月地連線不在同一直線上，日偏食才會發生。

日偏食（圖片來源：National Geographic）

與此相反，日環食發生在日地月在同一連線上，但月球的視尺寸要小於太陽時。這就導致了月球無法完全覆蓋太陽，後者的邊緣圍繞月球且清晰可見，就像一個火環在天空中燃燒，形成了壯觀的景象。

日環食（圖片來源：Pixabay）

日全食發生在月球能完全覆蓋太陽時，從地球上看只能看見模糊的日冕。日全食只有在地球上本影（月球最深的影子）所在的區域才能被觀測到。

日全食（圖片來源：Zombiepedia / Wikimedia Common）

本影在地球表面的移動軌跡形成的虛擬線稱為全食帶。只有在這條帶上，人們才能觀測到日全食。

混合食，又名全環食，是指在日食路徑上，同一次日食從環食變為了全食（反之亦然）。換言之，混合食從地球上的某幾處來看為日全食，其他地方看則是日環食。這是最罕見的一種日食現象，因為其需要月球的位置在日地之間找到完美的平衡。

為什麼不是每個月都有月食？

正如上文所說，天文學家之所以能夠預測日食和月食的發生，是因為地球和月球都擁有可被預測的軌道。鑑於這些天體能夠頻繁地落在同一直線，那為何日食或者月食不是每月都能夠發生呢？

其背後的原因是因為月球的軌道相較於地球的要向北或向南傾斜幾度。這就是為什麼這三個天體不能每月都完美地在一條線上，導致了不是每個月都有日食現象。然而，值得注意的是，每年會有2-5次日食，而每個世紀平均會有約240次。

裸眼觀測日食會不會致盲呢？

永久失明並不是裸眼觀測太陽1-2分鐘後的常見結果，但是，如果長時間觀測，會給眼球帶來嚴重的且不可逆轉的傷害（參考3）。這也許就是導致大眾認為日食時裸眼觀測太陽會更危險。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. sciabc

Exploratorium: The Museum of Science, Art and Human Perception

NASA.gov (Link 1)

NASA.gov (Link 2)

Oregon State University

National Solar Observatory

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