日食來了

2021-01-15 中國國家天文

今天2020年6月21日,夏至,恰逢日環食。


1984年5月30日,Jerry Lodriguss和John Martinez拍攝到極短的日環食階段,能夠同時看到左邊色球層和右邊光球層的奇特瑰麗景觀。


夏至與日環食「巧遇」的概率是多少呢?


過去6千年,地球上共發生日食14263次,平均每0.6498年發生一次中心日食,平均每1.2769年發生一次日環食,而夏至這天(或任意日)發生中心日食的機率為0.6498x365.25=237年一次,發生日環食的機率更小,為1.2769x365.25=466年一次。而夏至「巧遇」日環食且食帶又經過中國版圖的機率就更小了,歷史上有記載的僅有是公元540年、公元1629年兩次日全食,以及公元1648年的全環食。


可以說得上是「千載難逢」的天象!


陳遵媯和李珩繪製的1948年5月9日日環食圖和中國境內環食帶路線圖。


本次日環食中心線西起非洲中部,穿過阿拉伯半島、巴基斯坦南部、印度北部進入我國,穿過西藏、四川、貴州、湖南、江西、福建和臺灣,結束於太平洋密克羅尼西亞群島海域。中心點在中印邊境附近,食分將達到0.994,很接近日全食,環食階段持續時間也很短暫,只能持續一分鐘不到。除環食中心線沿線地區能看到壯觀的日環食外,我國其他地區都可以觀看到日偏食。



日食的發生是由於月球繞地球公轉的過程中,正好走到了地球和太陽之間把太陽擋住而產生。日環食是日食的一種,發生時太陽的中心部分黑暗,邊緣仍然明亮,形成光環。這是因為月球在太陽和地球之間,但是距離地球較遠,不能完全遮住太陽而形成的。日環食的本質實際上是因為月球離地球較遠,月球的本影不能到達地面而它的延長線經過了地面,而位於月影的本影延長線區域(偽影區)的人們就能看到日環食。如果月球離地球較近,月影本影能到達地面,則本影下的人們看到的是日全食。




按照日食發生的「沙羅周期」,每隔223個朔望月(6585.32天),就會有相似的日食再次發生,通常把這一系列日食稱作一個「沙羅系」。


「沙羅」一詞在拉丁語裡是 「重複」的意思。由於地球繞太陽和月亮繞地球的公轉運動都有一定的規律,因此日食和月食的發生也具有其循環的周期性。「沙羅周期」即日食和月食的再現周期值是6,585.3天。每個沙羅周期平均約有71次交食,包括日食43次,月食28次。有了沙羅周期,我們就可以預報日、月食了。以這個時間間隔發生的兩次日食,在幾何上的條件幾乎完成一樣,發生在相同的黃白交點附近,月球與地球的距離相似,地球與太陽的距離也相似,但實際上還是有一些不同,因此又衍生出沙羅序列,使日食的預報更為精細。


621日環食觀測指南


1984年5月30日,美國佛羅裡達大學觀測隊在南卡羅來納州格林維 爾,在僅有7秒的日環食階段中,未使用減光濾鏡,拍攝了一組貝 利珠成串、環食與色球層同現的照片。焦距400mm、快門速度1/90 秒、光圈 f/32(Nikon EM相機、Kodak Ektachrome 64膠捲)。


我什麼時候能看到日食?了解本次日環食行進情況。

找到和你地理位置最接近的地點參考,或進入國家天文科學數據中心的日食地圖,查詢詳細地點的日食情況。

https://nadc.china-vo.org/eclipse/detail?map=arcgis&mapid=5cd32b831bfb43d08e5ee75e7b40d53d&mode=3d&date=2020%206%2021


省會直轄市自治區日食觀察時刻表



觀測指導


2002年6月10日,日本原田泰典拍攝於本次日環食最佳觀測 地——太平洋北馬裡亞納群島天寧島。


用錯誤的方式觀察日食可能會損傷眼睛。

日食發生時,觀測者切勿裸眼觀看,由於遮光率不夠,也避免通過普通墨鏡觀察日食,更絕對不能直接通過望遠鏡目鏡觀察

觀測日食時,我們一定要戴上專用的日食觀測鏡,或者選擇合適的濾光片(如巴德膜)才可以觀測。


1948年5月9日,日本北海道禮文島日環食觀測點現場。


如何選擇使用巴德膜? /

巴德膜因早期的生產廠家「Baader Planetarium」名字而命名,按密度分為3.8和5.0兩種,3.8主要為太陽攝影使用,對應的透光率約為10萬分之16,用於攝影器材上,其密度不足以在目視時保護眼睛完全不受傷害;另一種密度是5,對應的透光率為十萬分之一,是用來做肉眼觀察時使用的太陽濾鏡的,目視必須使用這種。使用巴德膜觀察拍攝日食時,一定要將巴德膜安裝到鏡頭及望遠鏡的最前端,避免將巴德膜轉到望遠鏡的目視端,錯誤的安裝會導致太陽灼傷眼睛。也可以通過望遠鏡小孔投影法進行安全觀測。


如果手上沒有觀察日食的專業設備,你也可以通過以下工具,體驗一把難忘的夏季日食。

1、通過CT膠片觀察日食CT膠片的成分透光率低於0.04%,是臨時日食觀察者較理想的輔助觀察工具。

2、通過護目鏡觀察日食:護目鏡種類繁多,電焊用遮光號為14的護目眼鏡,也可作為臨時觀察日食的選擇。

3、通過小孔成像觀察日食:在紙片上打上小孔,投影到平面上。

4、望遠鏡投影法:堵住雙筒望遠鏡一側物鏡,將日食投影到平面上。

【重要說明CT膠片和護目鏡僅作為觀察日食的臨時應急方案,使用不當仍有可能對眼睛造成傷害,請在科學指導的情景下謹慎使用。



陰天下雨?沒關係

巴德膜沒到?沒關係

不能前往環食帶?沒關係

你還可以選擇和我們一起「雲」觀測

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以上內容選自 《中國國家天文》2020年6月號

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策劃 / 黃京一  編輯 / 懷塵


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