說好的最美「金邊日環食」,為什麼我看到的是日偏食?

　　這幾天，你可能已經看到過這樣的消息：本周日14時至17時 本世紀最美「金邊日環食」上演；十年一遇，6月21日超級日環食將至；2020年最期待的日環食來了。

　　看到這裡，你第一反應是不是，「糟糕！來不及買日食眼鏡了！」

　　日食應該怎麼看，日食眼鏡是不是必需品？哪些地方是最好的觀測區域，你所在的地方能看到嗎？還有最重要的，這次日環食到底有何魔力，被冠以十年一遇、金邊日環食，令無數天文愛好者不顧一切的千裡追日？我會在下面的內容裡嘗試回答這些問題。

　　日食，源於大自然奇妙的巧合

　　日食之所以能夠發生，其實源於一個大自然的巧合，我們都知道太陽和月亮，不論是實際大小還是距離地球遠近，都差異巨大。但無巧不成書，太陽直徑是月球的400倍，而月球又比太陽距離地球近400倍，所以在地球上，月球和太陽的大小看起來差不太多。正是由於這兩個400倍的巧合，再加上三個天體軌道平面相近，才使得日月食發生成為可能。

　　日食的成因大家基本都已經知道，當月球運行到地球和太陽之間，三者近似成一條直線時，太陽射向地球的光芒會被月球遮擋，就形成了日食。可以說，在地球上看到的日食，其實是月球的影子在作怪。根據月球遮擋太陽大小和位置的不同，也就是地面觀測者處於月球不同的影子處，日食可以被分為日偏食、日環食和日全食。

　　三種日食成因示意圖，其中ABC分別代表日全食、日環食和日偏食 （來源：維基百科）

　　在半影區的人們，能看到被月球圓面遮擋後的部分太陽，欣賞到的是日偏食的樣子。假若地球上的某個地方恰巧落在月球本影區，那裡的人們將會非常幸運的看到日全食的盛況。而如果地球距離月球位置稍遠點，落在月球偽本影區，月球圓面不足以完全遮住整個太陽，而是會露出太陽邊緣的一圈環狀區域，猶如一枚金色的戒指，人們看到的便是日環食。

　　從日偏食到日環食過程 （來源：Brocken Inaglory）

　　6月21日的這次日環食，月球遮擋太陽的區域很大，幾乎把整個太陽遮擋住，只留下周圍很小的一圈日光可以透過，所以看到的環要纖細許多，就被冠以了「金邊日食」的名稱。

　　雖然是最美「金邊日環食」，但大多數人看到的，更可能是日偏食。

　　當日食發生時，隨著三個天體之間的相互運動，月球影子在地球上也會自西向東掃過一片區域。地球上能夠處於月球偽本影區的地方，就是我們所謂的環食帶，位於環食帶的人們便可以在特定的時間看到短暫的日環食。

　　對於這次的日環食，環食帶從我國西部西藏地區開始，寬度只有20公裡左右，往東經過四川、貴州、湖南、江西、福建和臺灣等地時，寬度也不會超過50公裡。

　　6月21日日環食中國見食圖 其中紅色線內是環食帶 中國其他任意地區均可見日偏食 （來源：紫金山天文臺）

　　也就是說，在我國只有上述省份中的少部分地區，可以目睹「金邊日環」的勝景，這狹長的環食帶相較於960萬平方公裡的廣袤國土而言，絕對稱得上是「天選之地」了。已經有網站總結出了部分幸運城市日環食的基本信息：

　　表1（來源於 https：//interesting-sky.china-vo.org/）

　　但是，即便是在這些天選之地，看到日環食的持續時間（食延）也僅有不到1分鐘。其他的絕大多數時間段內，欣賞到的則是日偏食。所以我們一直說的金邊日食，其實只在少數地區「閃現」幾十秒的時間，從這一角度而言，這次的「金邊日環食」無疑是罕見的。這也就不難理解，為何天文發燒友們會背著沉重的裝備，不遠千裡追日了。

　　我國其他地區的朋友們也不必太過遺憾，雖然看不到金邊日環食，但都能夠欣賞不同遮擋程度的日偏食，大體上來說是地理位置越靠南，看到的日偏食最大時太陽被月球「啃」掉的就越多。

　　表2（來源於 https：//interesting-sky.china-vo.org/）

　　不過，不論是看何種日食，最基本的一點是你得能先看到太陽，也就是天氣條件不能太差，即使是天選之地，遇上陰天下雨的話，也只能想像「雲上」的金邊日環了。因此我們常常開玩笑說，天文這個職業跟農民伯伯一樣，也是靠天吃飯。天氣晴好時，我們能夠看到太陽，才有可能觀測到日食。所以能不能看到「金邊日環」或者日偏食，除了地理位置外，還得看老天爺的「臉色」。

　　日食到底如何觀測呢？

　　去不了環食帶？沒有日食眼鏡？小孔成像or雲觀日食，總有一款適合你。

　　首先必須強調的是，千萬不要裸眼直接看！更不能為了看清太陽被月球「咬」的細節而用望遠鏡直接觀看。不加任何防護直接看太陽，會灼傷眼睛。

　　而日常的墨鏡、包括黑膠片、廢棄的X光片、甚至是燻黑的玻璃片這種土方法，也不推薦用來看日食，畢竟這些對太陽光的削減程度有限，不能對我們的眼睛做到很好的保護。

　　一般最常用的日食觀測工具是貼有巴德膜的日食眼鏡。巴德膜是德國Baader Planetarium公司發明的一種鍍了金屬的樹脂膜，看起來有點像我們廚房裡用的鋁箔紙，特殊的材料可以將太陽光消減十萬倍，能夠較好的滿足觀測太陽時的安全性，但同樣建議每隔幾分鐘就休息一下眼睛。

　　日食眼鏡和巴德膜（圖片自製）

　　或許你無法在短時間內買到日食眼鏡，那我給大家推薦一種間接看日食的方式。不僅安全，而且充滿趣味。

　　那就是利用小孔成像法觀測。

　　小孔成像原理初中物理就學過。我們可以拿針在硬紙板上扎孔，組成各種圖案或者文字，放在陽光下，將倒立的日食影像投影到地面、人的身上等位置。其實身邊還有很多現成的小孔可供選擇，譬如樹葉之間的縫隙就是自然的小孔，雙手較差指縫之間的縫隙同樣可行，而家中的漏勺、蒸鍋篦子也可以拿出來嘗試，在陽光下烹飪出一個個可愛的「日牙餅」。

　　而且網絡時代，讓大家的選擇變得更多了。這次日環食，就有多個專業天文機構，兵分多路前往不同地區進行直播，所以坐在家裡「雲上」觀日食，既可以避免天氣因素造成的不確定性，又能確保安全性，在專業設備的精彩呈現和專家細緻講解下，欣賞美麗的日環食。

　　最後需要說的是，雖然日食每年都會發生2-5次，但能夠觀測到的地點卻可能在地球的任意位置，根據計算，下一次在我國境內能夠看到日環食，要等到2030年的6月1日。難怪大家紛紛說，這次日環食是「十年一遇」！確實是十年之後才可以再次被眷顧，所以，珍惜這次機會，好好享受6月21日的日環食盛宴吧。