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主要内容

2017年日全食

什么是日食?日食为何发生?存在哪些种类的日食?
2017年8月21日,美国本土将经历一场近百年来从未发生过的事件——日全食!
日食应该是你所见过的最壮观的事情之一。天变黑了,星星出来了,就像现在是晚上一样。目睹日食的古人对它们充满敬意,认为它们是神灵的迹象。有许多重要的日子与这些事件有关,如先知穆罕默德的诞生和耶稣的死亡。
人们会不远万里赶来,为了亲眼见证它发生。

什么是日食?

地球围绕太阳公转,月球围绕地球公转,造成了月球有不同的月相。
当这三个物体在一条线上时,我们可以看到“蚀“。当月球在太阳和地球中间,且为新月时,日食产生了(见下图1)。
图1:日蚀时太阳、月亮和地球的方位。Image 来源:维基共享资源,CC BY-SA 3.0
我们似乎每个月都应该有日食,但是没有。这是因为月球的运行路径使它在地球-太阳平面上下移动了一点。它所经过的点被称为节点
图2:月球穿过天空的路径与黄道倾斜5度。节点是两条路径相交的地方。Image 图源:维基百科。
只有当月球穿过地球和太阳之间的一个节点时,我们才会看到日食。

日食的种类

日蚀有几种不同的类型,由月球离地球的距离和天体排列的精确程度决定。
你可能想知道月球到地球的距离如何变化。月球公转轨道不是一个完美的圆形,而是椭圆形。
这意味着有时月球距离地球会比其他时候近,这会产生以下几种蚀。
  1. 日环食——月球距离地球很远,所以月球正好遮挡住了太阳。(在图1中,
    的锥没有达到地球) 所以我们看到环绕着月球的环形太阳。我们将看到以下情况:
图3: 日环食 image 来自维基共享资源,CC BY-SA 2.0
  1. 日偏食——这是我们在
    能看到的(见图1)。我们将看到以下情况:
图4:日偏食。Image 来自维基共享资源,CC BY-SA 2.0
  1. 混合日食——这种情况非常不常见。由于地球的曲率,这种罕见的日食对某些人来说是环形的,对另一些人来说是日全食。
  2. 日全食——2017年8月21日将会出现日全食。月球将在地球和太阳之间以特别的距离运行,它将遮挡住所有在本影路径上的全部太阳。这些大约每18个月在地球上的某个地方发生一次。由于月球比太阳小得多(大约是太阳的400分之1!),这种日食最多只能持续几分钟,因为它需要非常精确的几何结构。看看下面的图片。

我可以用肉眼看日食吗?

不要直视太阳。不要直视太阳!这样做导致失明。不过,你可以使用特殊的日食眼镜或自制日食观测器观看日食。看看来自NASA的建议。
戴上你的日食眼镜,你可以看到一些很酷的现象。其中一个叫做“贝利珠”。由于月球的地形崎岖不平,当月球遮住太阳时,一些太阳光仍然可以看到。
图5:”贝利珠“ image 图源:Flickr,CC BY-NC-SA 2.0
此外,还有“钻戒”效应,在日食的开始和结束时都能看到。最后一点阳光穿过月球边缘,再加上太阳微弱的外部部分,产生了一种效果,看起来就像一个闪闪发光的钻石戒指。
图6:”钻戒“效应。image 来自维基共享资源,CC BY 2.0
通过研究日食,科学家们对宇宙了解了很多。我们对太阳的结构知道得更多,而且爱因斯坦的广义相对论是正确的!
看过日食的人说这是改变一生的经历。如果你有幸看到日食,请在下面的评论中分享你的经历!

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