陳若穎

日食是什么？

我們知道月球圍繞地球轉(zhuǎn)，月球和地球又一起圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)。當(dāng)月球運(yùn)行到地球和太陽(yáng)之間，將太陽(yáng)光擋住時(shí)，月球的影子正好落到地球上，就會(huì)發(fā)生日食現(xiàn)象。此時(shí)，天會(huì)突然變黑，我們甚至還可以看到星星。

全食帶

在日全食發(fā)生期間，本影從西向東掃過(guò)地球，它移動(dòng)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(guò)計(jì)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(shí)，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(duì)應(yīng)了地月距離的三種情況。

月球朝向太陽(yáng)的一面是明亮的，而背向太陽(yáng)的一面則在太陽(yáng)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(nèi)部的本影。月球的半影是太陽(yáng)側(cè)面與月球的另一側(cè)相切，形成的一個(gè)“大圓錐”，圓錐頂端朝向太陽(yáng)。

處于半影區(qū)的地球人，只能見到太陽(yáng)的一部分，所以也只能見到日偏食。而月球的本影是太陽(yáng)側(cè)面與月球同一側(cè)相切所形成的一個(gè)“小圓錐”，圓錐頂端朝向地球。在本影中人們完全看不到太陽(yáng)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?yàn)樵虑驀@地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道并不是完美的正圓，而是一個(gè)橢圓，這就造成了月球公轉(zhuǎn)過(guò)程中有近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)之分。日食是月球擋住了太陽(yáng)，所以當(dāng)月球距離地球較遠(yuǎn)時(shí)，就不能將太陽(yáng)完全遮擋住。這時(shí)，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(dāng)?shù)厍蚯『门c月球本影的尖端非常接近時(shí)，因?yàn)樵虑蛟谶\(yùn)行過(guò)程中與地球的距離會(huì)發(fā)生細(xì)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。

食相

日全食發(fā)生的全過(guò)程，根據(jù)月球圓面與太陽(yáng)圓面的位置關(guān)系，可以分為五種食相。

在觀測(cè)日食時(shí)，一定不能用肉眼直接觀測(cè)！我們應(yīng)該佩戴濾光眼鏡，如果使用相機(jī)拍攝的話，也要給相機(jī)裝好巴德膜。

觀測(cè)日冕

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(lái)?？茖W(xué)史上許多重大的天文學(xué)和物理學(xué)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(yàn)證了愛因斯生光坦廣義相對(duì)論的正確性。

怎樣預(yù)測(cè)日食？

我們把地球圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道面稱為黃道，月球圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道面稱為白道。因?yàn)辄S道和白道這兩個(gè)平面并不是平行的，而是有一個(gè)平均約5 度的夾角，我們稱這個(gè)夾角為黃白交角。因?yàn)檫@個(gè)夾角的存在，并不是每次月球運(yùn)行到太陽(yáng)與地球之間時(shí)都會(huì)發(fā)生日食，而是只有它們?nèi)齻€(gè)恰好在一條直線上時(shí)才會(huì)發(fā)生日食。具體時(shí)間的計(jì)算，需要掌握太陽(yáng)、地球和月亮之間運(yùn)行的精確數(shù)據(jù)才能夠完成。