這幾天,你可能已經(jīng)看到過(guò)這樣的消息:
本周日14時(shí)至17時(shí)本世紀(jì)最美“金邊日環(huán)食”上演
十年一遇 6月21日超級(jí)日環(huán)食將至
2020年最期待的日環(huán)食來(lái)了
……看到這里,你第一反應(yīng)是不是,“糟糕!來(lái)不及買日食眼鏡了!”
日食應(yīng)該怎么看,日食眼鏡是不是必需品?哪些地方是最好的觀測(cè)區(qū)域,你所在的地方能看到嗎?還有最重要的,這次日環(huán)食到底有何魔力,被冠以十年一遇、金邊日環(huán)食,令無(wú)數(shù)天文愛(ài)好者不顧一切的千里追日?我會(huì)在下面的內(nèi)容里嘗試回答這些問(wèn)題。
日食,源于大自然奇妙的巧合
日食之所以能夠發(fā)生,其實(shí)源于一個(gè)大自然的巧合,我們都知道太陽(yáng)和月亮,不論是實(shí)際大小還是距離地球遠(yuǎn)近,都差異巨大。但無(wú)巧不成書,太陽(yáng)直徑是月球的400倍,而月球又比太陽(yáng)距離地球近400倍,所以在地球上,月球和太陽(yáng)的大小看起來(lái)差不太多。正是由于這兩個(gè)400倍的巧合,再加上三個(gè)天體軌道平面相近,才使得日月食發(fā)生成為可能。
日食的成因大家基本都已經(jīng)知道,當(dāng)月球運(yùn)行到地球和太陽(yáng)之間,三者近似成一條直線時(shí),太陽(yáng)射向地球的光芒會(huì)被月球遮擋,就形成了日食。可以說(shuō),在地球上看到的日食,其實(shí)是月球的影子在作怪。根據(jù)月球遮擋太陽(yáng)大小和位置的不同,也就是地面觀測(cè)者處于月球不同的影子處,日食可以被分為日偏食、日環(huán)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(huán)食和日偏食 (來(lái)源:維基百科)
在半影區(qū)的人們,能看到被月球圓面遮擋后的部分太陽(yáng),欣賞到的是日偏食的樣子。假若地球上的某個(gè)地方恰巧落在月球本影區(qū),那里的人們將會(huì)非常幸運(yùn)的看到日全食的盛況。而如果地球距離月球位置稍遠(yuǎn)點(diǎn),落在月球偽本影區(qū),月球圓面不足以完全遮住整個(gè)太陽(yáng),而是會(huì)露出太陽(yáng)邊緣的一圈環(huán)狀區(qū)域,猶如一枚金色的戒指,人們看到的便是日環(huán)食。
從日偏食到日環(huán)食過(guò)程 (來(lái)源:Brocken Inaglory)
6月21日的這次日環(huán)食,月球遮擋太陽(yáng)的區(qū)域很大,幾乎把整個(gè)太陽(yáng)遮擋住,只留下周圍很小的一圈日光可以透過(guò),所以看到的環(huán)要纖細(xì)許多,就被冠以了**“金邊日食”**的名稱。
雖然是最美“金邊日環(huán)食”,但大多數(shù)人看到的,更可能是日偏食
當(dāng)日食發(fā)生時(shí),隨著三個(gè)天體之間的相互運(yùn)動(dòng),月球影子在地球上也會(huì)自西向東掃過(guò)一片區(qū)域。地球上能夠處于月球偽本影區(qū)的地方,就是我們所謂的環(huán)食帶,位于環(huán)食帶的人們便可以在特定的時(shí)間看到短暫的日環(huán)食。
對(duì)于這次的日環(huán)食,環(huán)食帶從我國(guó)西部西藏地區(qū)開始,寬度只有20公里左右,往東經(jīng)過(guò)四川、貴州、湖南、江西、福建和臺(tái)灣等地時(shí),寬度也不會(huì)超過(guò)50公里。
6月21日日環(huán)食中國(guó)見(jiàn)食圖 其中紅色線內(nèi)是環(huán)食帶 中國(guó)其他任意地區(qū)均可見(jiàn)日偏食 (來(lái)源:紫金山天文臺(tái))
也就是說(shuō),在我國(guó)只有上述省份中的少部分地區(qū),可以目睹“金邊日環(huán)”的勝景,這狹長(zhǎng)的環(huán)食帶相較于960萬(wàn)平方公里的廣袤國(guó)土而言,絕對(duì)稱得上是“天選之地”了。
如果你想看自己所在的位置是否有幸被“選中”成為環(huán)食帶上的幸運(yùn)兒,可以登陸這個(gè)網(wǎng)站,在地圖中查看。
https://nadc.china-vo.org/eclipse/
也已經(jīng)有網(wǎng)站總結(jié)出了部分幸運(yùn)城市日環(huán)食的基本信息:
表1(來(lái)源于 https://interesting-sky.china-vo.org/)
但是,即便是在這些天選之地,看到日環(huán)食的持續(xù)時(shí)間(食延)也僅有不到1分鐘。其他的絕大多數(shù)時(shí)間段內(nèi),欣賞到的則是日偏食。**所以我們一直說(shuō)的金邊日食,其實(shí)只在少數(shù)地區(qū)“閃現(xiàn)”幾十秒的時(shí)間,從這一角度而言,這次的“金邊日環(huán)食”無(wú)疑是罕見(jiàn)的。**這也就不難理解,為何天文發(fā)燒友們會(huì)背著沉重的裝備,不遠(yuǎn)千里追日了。
我國(guó)其他地區(qū)的朋友們也不必太過(guò)遺憾,雖然看不到金邊日環(huán)食,但都能夠欣賞不同遮擋程度的日偏食,大體上來(lái)說(shuō)是地理位置越靠南,看到的日偏食最大時(shí)太陽(yáng)被月球“啃”掉的就越多(全國(guó)主要城市日食基本信息參見(jiàn)表2)。
表2(來(lái)源于 https://interesting-sky.china-vo.org/)
不過(guò),不論是看何種日食,最基本的一點(diǎn)是你得能先看到太陽(yáng),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,也只能想象“云上”的金邊日環(huán)了。因此我們常常開玩笑說(shuō),天文這個(gè)職業(yè)跟農(nóng)民伯伯一樣,也是靠天吃飯。天氣晴好時(shí),我們能夠看到太陽(yáng),才有可能觀測(cè)到日食。所以能不能看到“金邊日環(huán)”或者日偏食,除了地理位置外,還得看老天爺?shù)摹澳樕薄?/p>
去不了環(huán)食帶?沒(méi)有日食眼鏡?小孔成像or云觀日食,總有一款適合你
日食到底如何觀測(cè)呢?
首先必須強(qiáng)調(diào)的是,千萬(wàn)不要裸眼直接看!更不能為了看清太陽(yáng)被月球“咬”的細(xì)節(jié)而用望遠(yuǎn)鏡直接觀看。不加任何防護(hù)直接看太陽(yáng),會(huì)灼傷眼睛。
而日常的墨鏡、包括黑膠片、廢棄的X光片、甚至是熏黑的玻璃片這種土方法,也不推薦用來(lái)看日食,畢竟這些對(duì)太陽(yáng)光的削減程度有限,不能對(duì)我們的眼睛做到很好的保護(hù)。
**一般最常用的日食觀測(cè)工具是貼有巴德膜的日食眼鏡。**巴德膜是德國(guó)Baader Planetarium公司發(fā)明的一種鍍了金屬的樹脂膜,看起來(lái)有點(diǎn)像我們廚房里用的鋁箔紙,特殊的材料可以將太陽(yáng)光消減十萬(wàn)倍,能夠較好的滿足觀測(cè)太陽(yáng)時(shí)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(圖片自制)
或許你無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)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(cè)。
小孔成像原理初中物理就學(xué)過(guò)。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(yáng)光下,將倒立的日食影像投影到地面、人的身上等位置。其實(shí)身邊還有很多現(xiàn)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(lái)嘗試,在陽(yáng)光下烹飪出一個(gè)個(gè)可愛(ài)的“日牙餅”。
漏勺下的日偏食(來(lái)源:李會(huì)超)
而且網(wǎng)絡(luò)時(shí)代,讓大家的選擇變得更多了。這次日環(huán)食,就有多個(gè)專業(yè)天文機(jī)構(gòu),兵分多路前往不同地區(qū)進(jìn)行直播,所以坐在家里“云上”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(yè)設(shè)備的精彩呈現(xiàn)和專家細(xì)致講解下,欣賞美麗的日環(huán)食。
最后需要說(shuō)的是,雖然日食每年都會(huì)發(fā)生2-5次,但能夠觀測(cè)到的地點(diǎn)卻可能在地球的任意位置,根據(jù)計(jì)算,下一次在我國(guó)境內(nèi)能夠看到日環(huán)食,要等到2030年的6月1日。難怪大家紛紛說(shuō),這次日環(huán)食是“十年一遇”!確實(shí)是十年之后才可以再次被眷顧,所以,珍惜這次機(jī)會(huì),好好享受6月21日的日環(huán)食盛宴吧。