天文盛宴「日全食」

2020-12-05 科學情報館
日全食

日全食,是大自然送給人類的美麗景色,如果想要欣賞日全食的魅力,最好是站在視野開闊的高地上,尤其是月亮出現的那一邊,能夠看見的越遠越好。

古代人雖然很熟悉日食這種現象,智者還能明白形成原因,甚至能夠推測出周期,但是古代歷史中關於日食的真實記載卻很少。那麼日全食究竟是怎麼形成的呢?

我們知道月球在黃道平面上運動,它每次新月時都會經過太陽面。由於月球軌道有一定的傾斜度,當太陽靠近黃道平面和白道平面的兩個交點之一時,這時候,如果我們站在地球的合適位置,便可以看見日食。

假如月球從太陽表面經過,那麼,它能否將太陽表面遮住呢?這個問題的關鍵不是太陽和月球的真實大小,而是視覺大小。太陽的直徑大約是地球直徑的400倍,太陽到地球的距離恰好是月球到地球距離的400倍,這樣就產生了一個有趣的現象,在我們看來,太陽和月球是一樣大的,由於運行軌道不同,有的時候看起來是月亮大一些,有的時候看起來是太陽大一些。

日食形成過程

日食的形狀是由觀察者所在的位置決定的,當月球的中心正好遮住太陽的中心,如果月球的視界大於太陽的視界,將會完全遮住太陽表面,這就是「日全食」。也就是說,在地球上,只有在月球的本影中才可以看到日全食。

第一個表示日全食將要出現的信號在太陽表面上,而不是出現在地面。在將要出現的那一刻,太陽西部邊緣上首先會出現一個微小缺口,這個缺口慢慢擴大,好像在逐漸侵蝕太陽一樣。古時候人們看見太陽慢慢縮小,認為這是天狗食日。

在一段時間內,我們只是看到月亮黑影不斷擴大,一直在侵蝕太陽表面,不久之後,太陽變得更新月一樣,而且這個新月會一直縮小,這時候的眼睛中還殘留著已經消失的光輝。由於月球表面有很多山峰,當月亮一直前進來到太陽邊緣,陽光照射到月球邊緣,形成了非常美麗的景象,這種景象叫做「貝利珠」,這時候的太陽看起來就跟一枚鑽戒一樣。當月球中心和太陽中心距離最近的時候,這個時候是太陽被月球擋住最多的時候,在地球上,如果你處於月球的本影中,那麼你將完全看不到太陽,這就是「日全食」。月球繼續移動,太陽的另一邊逐漸出現耀眼的光點,這也標誌著「日全食」的結束,光點逐漸擴大,慢慢地形成一個「新月」,接下來月亮慢慢地退出太陽表面,陽光越來越明亮,最後一個缺口消失時,日食正式結束,大地也恢復了白晝。

日食形成條件

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