2020 年 6 月 21 日，我國的很多地方都可以看到精美絕倫的日環食天文奇觀。每次發生日食的時候，到底哪些地方能看到呢？如果你能跑到太空中去觀察，這個問題就會變得一目了然。
理論上，每年至少會有 2 次機會，月亮在地球上投下一個影子，身處在這個影子中的人，就能看到日食了。但地球是在自轉的，所以這個影子也會隨著地球的自轉自西向東運動，把影子連起來看，就形成了一條日食帶，身處日食帶中的人，都能看到日食。月球的落在地球上的影子有實和虛兩個部分，在天文學中，實的影子被稱為本影，虛的影子被稱為半影。處在本影區中的人，就能看到日全食或者日環食了。
這張圖就是2020年6月21日的日食帶的圖，你不妨可以對照著看一下自己落在了本影區還是半影區。
那為什麼有時候能看到日全食，有時候只能看到日環食呢？這緣於地、月、日系統的一個非常微妙的巧合，月球的直徑大約是太陽的四百分之一，一個驚人的巧合是，地球到月球的距離也恰好是地球到太陽距離的四百分之一，這就使得從地球上看過去，太陽和月亮幾乎是一模一樣大。也正是因為這個巧合，中國古人才會把太陽稱為陽，月亮稱為陰，因為在人們的眼中，這兩樣東西的大小地位差不多。但是科學卻告訴我們，眼見不一定為實。
不過，畢竟在四百分之一前面還有個大約兩個字，地球繞日軌道是一個橢圓，因此就會有遠日點和近日點之分，而月球繞地球的公轉軌道也同樣是一個橢圓。這就導致了，每次發生日食的時候，地、月、日這三者的相對距離都是不同的，因此，有時候從地球上看過去，月亮會比太陽大一點點，這時候人們就會看到日全食，而有時候，月亮會比太陽小一點點，無法完全遮住太陽，這時候，人們看到的就是日環食了。6 月 21 日在地球日食帶的本影區中的人能看到的就是一次日環食天象。
儘管到時候太陽只剩下了一根細細的、美麗的金環，但太陽真的比你以為的要亮很多，如果你用肉眼去觀看，你還是會感覺亮得睜不開眼睛，這一點跟日全食很不一樣。所以，想要欣賞迷人的日環食，你需要一副日食眼鏡，保護眼睛很重要，推薦上海科技館的官方淘寶店，品質會有保障。
每次到了日食來臨的日子，幾乎所有的文章都會讚嘆太陽的美麗，無數的小學生這一天寫作文會寫道：萬物生長靠太陽，太陽是一切生命的源泉……，在幾乎所有的文學作品中，對太陽都是正面的描述，最壞的描寫無非也就是「驕陽似火、烈日當空」。
但是，科學家卻比文學家對太陽有著更深刻地認識，人類中的科學家們從未放鬆對太陽的警惕，因為，太陽也有著令人膽寒的一面，它也很有可能給現代社會帶來難以估量的大災難，這並不是遙遠的未來才有可能發生的科幻，這個陰影其實一直籠罩著現代文明。天文學家們意識到這一點的時間其實很短，僅僅是在161 年前的 1859 年，才被一位叫做卡琳頓的英國天文學家意識到。
理查·克裡斯多福·卡林頓（Richard Christopher Carrington，1826年5月26日－1875年11月27日）
公元 1859 年 9 月 1 日早上，33 歲的英國天文學家卡林頓走進了自家設備齊全的天文臺。這一天早上，萬裡無雲。他走進天文臺圓頂，開始用漂亮的黃銅材質的望遠鏡觀測太陽。中午 11 點 18 分，正當他要準備收工的時候。令人震驚的一幕在毫無徵兆的情況下突然出現了，有兩團水珠狀的白光出現在一大群太陽黑子中間，光芒亮如閃電，但外形不是像閃電一般的鋸齒狀，也不像閃電一樣稍縱即逝，而是一直在閃耀。
卡林頓一時措手不及，他以為是有一道太陽光透過了固定在望遠鏡上的遮陰板。他伸手搖了搖望遠鏡，希望能讓不需要的太陽光快速離開影像。但這道光芒卻依然留在太陽黑子群中間。卡林頓終於意識到，不管這是什麼，這並不是來自其他地方的反射光，而是來自太陽本身。卡林頓看得目瞪口呆，那兩團光芒愈來愈強烈，最後竟然變成了如同兩個腎臟一般的形狀。
由於看到的景象太震驚了，他居然在望遠鏡前呆呆地坐了一個多小時，幾乎連動都不敢動，因為他想那些詭異的光芒會不會再度亮起呢？然而太陽沒有再出現任何異常。
之後，卡林頓開始進行數學計算。光芒持續了不過5分鐘，但在這短短的時間中，就已經穿過56000千米（幾乎是地球直徑的4.5倍）。要做到這一點，光芒必須以每小時67.6萬千米的速度移動。如此驚人的速度已經超出卡林頓的認知範圍，因為維多利亞時代的人習慣的是蒸汽火車每小時幾十千米的速度。然而驚人的數字還不止這些，從他畫的圖上那道光芒的範圍來判斷，大概有地球這麼大。
第二天晚上，人類歷史上有記錄以來規模最大的一次極光突然降臨地球。一般來說，極光只有在地球的兩極附近才能看到。可是，1859 年的這次極光卻延伸到南北回歸線附近。
在百慕達地區，睡夢中的居民被強烈的極光照醒而睜開了眼睛。一位住在古巴聖地牙哥的西班牙裔技工告訴大家，當地人誤以為世界末日來了。在牙買加的金斯敦，大多數人也認為地球即將毀滅，他們認為紅色的天空表示古巴已被烈火吞噬。雖然也有人認為這些光芒就是極光，但大多數人並不相信，因為極光從未出現在緯度這麼低的地方。
極光也出現在大洋洲和太平洋。在大洋洲南部的卡潘達，鮮亮的粉紅色光芒照亮了南方的天空。同樣的景色一直持續到晚上9點，月亮出來後，極光的強度增加了，比原來的月光更強，感覺就像黎明提早來臨，暖色系的天空轉成藍色系。
在歐洲，幾乎所有的城市都能看到前所未有的極光舞秀。這一天晚上，極光打破了緯度最低的紀錄。聖薩爾瓦多的《國家公報》報導，在北緯13度18分的拉烏尼翁也出現了極光。北緯 13 度是什麼概念，海南島大約是北緯 20 度左右，13度相當於泰國曼谷的緯度了。
正是這次史無前例地震撼天象，讓科學家們認識了太陽耀斑爆發和太陽磁暴，這兩者是相生相伴的。1859 年的這次磁暴，讓當時的電報通信網絡幾乎徹底癱瘓，因為磁暴會讓電器產生感應電流。在美國的很多電話局，從電報設備上爆出巨大火花，都打到旁邊的金屬架上。當天晚上所有的通信都癱瘓了。電弧持續了很久，辦公室裡充滿了燒焦的木頭及油漆味道。甚至在華盛頓特區，一位電報操作員被一個巨大的電弧擊暈。在歐洲各地都是一樣的描述——伴隨著強烈的極光，電報通信一度癱瘓。
在之後的 100 多年中，人類科技迅速發展，電子電器設備像是蛛網一樣滲透進人類社會的每一個角落，幸運的是，1859 年這樣的太陽磁暴再沒有發生過。這種平靜直到 2003 年的萬聖節才被打破，在10月末到11月初，太陽耀斑和噴發反覆地侵襲地球。在這段時間裡，無線電通信變得不再可靠，衛星電視接收變得時有時無，某些國家的行動電話無法接通，GPS讀數不準確……然而，2003 年萬聖節磁暴的強度僅有 1859 年那次強度的五分之一。
後來，當科學家們觀看太陽監測衛星 SOHO發回來的影響時，所有人都倒抽了一口涼氣，我們又幸運地逃過了一劫。在影像中，可以清晰地看到最後那次巨大的太陽耀斑閃光幸好是發生在太陽的側面，沒有正對著地球。如果正對著地球，天知道會發生什麼。現代社會對電器設備的依賴程度與 161 年前已經完全不可同日而語了。
1859 年那樣規模的太陽磁暴平均多少年會爆發一次？還有沒有可能爆發更大規模的太陽磁暴？這種規模的太陽磁暴會對人類的電網和通信網絡出生什麼樣的影響？這些問題，現在都沒有答案。唯一清楚的是，絕不能放鬆對太陽的警惕，也不能放鬆對太陽的觀測、研究，只能祈禱在下一次令人恐怖的太陽磁暴來臨之前，人類已經做好了足夠的防禦措施。