陳若穎
我們知道月球圍繞地球轉,月球和地球又一起圍繞太陽轉。當月球運行到地球和太陽之間,將太陽光擋住時,月球的影子正好落到地球上,就會發(fā)生日食現(xiàn)象。此時,天會突然變黑,我們甚至還可以看到星星。
在日全食發(fā)生期間,本影從西向東掃過地球,它移動的路線被稱為全食帶。每次日全食的全食帶位置都不完全相同,具體的位置需要通過計算確定。除了全環(huán)食,全食帶上的人看到的現(xiàn)象都是日全食。發(fā)生日全環(huán)食時,位于全食帶上的人能夠看到三種情況——先看到全食再看到環(huán)食;先看到環(huán)食再看到全食;兩端環(huán)食中間全食,這也對應了地月距離的三種情況。
月球朝向太陽的一面是明亮的,而背向太陽的一面則在太陽光的作用下形成投影落在地球上。日影由兩部分組成——外部的半影和內部的本影。月球的半影是太陽側面與月球的另一側相切,形成的一個“大圓錐”,圓錐頂端朝向太陽。
處于半影區(qū)的地球人,只能見到太陽的一部分,所以也只能見到日偏食。而月球的本影是太陽側面與月球同一側相切所形成的一個“小圓錐”,圓錐頂端朝向地球。在本影中人們完全看不到太陽和它的光芒,所以在本影區(qū)就可以看到日全食。
除了日偏食和日全食以外,還有日環(huán)食和日全環(huán)食。因為月球圍繞地球運轉的軌道并不是完美的正圓,而是一個橢圓,這就造成了月球公轉過程中有近地點和遠地點之分。日食是月球擋住了太陽,所以當月球距離地球較遠時,就不能將太陽完全遮擋住。這時,月球本影的錐形尖端不能接觸到地球,發(fā)生的就是日環(huán)食。但是當?shù)厍蚯『门c月球本影的尖端非常接近時,因為月球在運行過程中與地球的距離會發(fā)生細微變化,所以一條全食帶中有些地方可以看到日全食,而另一些地方卻可以看到日環(huán)食,我們稱這種日食為日全環(huán)食,也叫混合食。
日全食發(fā)生的全過程,根據(jù)月球圓面與太陽圓面的位置關系,可以分為五種食相。
在觀測日食時,一定不能用肉眼直接觀測!我們應該佩戴濾光眼鏡,如果使用相機拍攝的話,也要給相機裝好巴德膜。
日全食除了能給人制造一種黑暗突然降臨的科幻感,還能讓原本不易被觀察到的日冕顯露出來??茖W史上許多重大的天文學和物理學發(fā)現(xiàn)都是利用日全食獲得的。1919 年的日全食就幫助人們驗證了愛因斯生光坦廣義相對論的正確性。
我們把地球圍繞太陽運轉的軌道面稱為黃道,月球圍繞地球運轉的軌道面稱為白道。因為黃道和白道這兩個平面并不是平行的,而是有一個平均約5 度的夾角,我們稱這個夾角為黃白交角。因為這個夾角的存在,并不是每次月球運行到太陽與地球之間時都會發(fā)生日食,而是只有它們三個恰好在一條直線上時才會發(fā)生日食。具體時間的計算,需要掌握太陽、地球和月亮之間運行的精確數(shù)據(jù)才能夠完成。