日蝕

日蝕

日食,又作日蝕,是一種天文現象,只在月球運行至太陽與地球之間時發生。此時,對地球上的部分地區來說,月球位於太陽前方,因此來自太陽的部分或全部光線被擋住,看起來好像是太陽的一部分或全部消失了。日食分為四種,包括日全食、日環食、日偏食及全環食,其中較罕見的是全環食。

基本信息

基本簡介

日食日食
日食或日蝕,中國俗稱天狗食日,是一種天文現象,只在月球運行至太陽與地球之間時發生。這時,對地球上的部分地區來說,月球位於太陽前方,因此來自太陽的部分或全部光線被擋住,看起來好像是太陽的一部分或全部消失了。日食只在朔,即月球與太陽呈現合的狀態時發生。

基本分類

日食分為四種,包括日全食、日環食、日偏食及全環食,其中較罕見的是全環食,只發生在地球表面與月球本影尖端非常接近的情形下,這時不同地區會出現日偏食、日全食和日環食三種不同的日食。日全食是一種相當壯麗的自然景象,所以經常吸引許多遊客和天文愛好者特地到海外去觀賞日全食。

日全食

太陽比月球寬400倍,但離地球也是400倍遠。由於對稱的緣故,月球的暗影,也就是落在地球表面的陰影,寬度正好可以遮住整個太陽。太陽光球完全被月亮遮住,原本明亮的太陽圓盤被黑色的月球陰影遮蓋。然而,也只有在日全食發生時才可能用肉眼觀測到模糊的日冕。日全食只在月球位於近地點時發生,此時月球的本影錐長度較月地之間距離長,本影錐才能掃到地球表面。由於太陽的實際體積比月球大很多,所以日全食通常只能在地球上一塊非常小的區域見到,因為月亮的本影對太陽來說只是一個小點。(在全食區之外,所見的食相是偏食)。上一次日全食發生於2012年11月13日,下一次的日全食將發生於2015年3月20日。
在陽光照射下,月亮和地球在背向太陽的方向拖著一條影子。月亮掃過地面,產生了日食。日食必發生在朔日,即農曆的初一。月亮鑽進地影,造成了月食。

日偏食

當月球處於遠地點時,月球的本影錐不能到達地球;到達地球的是由本影錐延長出的偽本影錐。此時月球的視直徑略小於太陽。因此,這時太陽邊緣的光球仍可見,形成一環繞在月球陰影周圍的亮環。(在環食區之外,所見的食相是偏食)。上一次日環食發生於2012年5月20日,下一次的日環食將發生於2013年5月10日。

全環食

全環食只發生在地球表面與月球本影尖端非常接近,或月球與地球表面的距離和月本影的長度很接近的情形下。由於地球為球體之關係,而本影影錐接觸地球時為日全食(常為在食帶中間),在食帶兩端由於影錐未能接觸地球,致只能有偽本影到達地球之下,所看到的是日環食。所以,當全環食發生時,隨著地月之間的相對運動,會先後出現環食→全食→環食,當然,對於某一個具體的地點來說,在一次日食過程中是不會同時看到全食和環食的。全環食發生機率甚少,上一次全環食發生於2005年4月8日,下一次的全環食將發生於2013年11月3日。

基本原理

日食一定發生在朔,即農曆初一當日[1]。此時月球位於地球和太陽之間時,但因地球軌道(黃道)與月球軌道(白道)成5°9′交角,故並非每次朔日皆有日食發生,而日食發生時,日月兩者皆一定在“黃白交點”(升交點或降交點)附近。《說文》說“日蝕則朔,月蝕則望”,唐代詩人盧仝的詩句“望日蝕月月光滅,朔月掩日日光缺”,即講述月食發生於望,日食發生於朔的道理。理論上日全食則只發生在月亮的遠日區。根據計算,月亮的遠日點與太陽的遠日點同時發生時,地球能夠觀看全日食視窗的寬度約208公里,月亮的遠日點與太陽的近日點發生時,地球能夠觀看全日食視窗的寬度約100公里(只有本影區而無半影區)。至於月球在近日點時,地球每一個角落就都只能觀測到日環食,也就是太陽的半影區與本影區重疊。
理論上日全食則只發生在月亮的遠日區。根據計算,月亮的遠日點與太陽的遠日點同時發生時,地球能夠觀看全日食視窗的寬度約208公里,月亮的遠日點與太陽的近日點發生時,地球能夠觀看全日食視窗的寬度約100公里(只有本影區而無半影區)。至於月球在近日點時,地球每一個角落就都只能觀測到日環食,也就是太陽的半影區與本影區重疊。

相關解釋

日食、月食是光在天體中沿直線傳播的典型例證。月亮運行到太陽和地球中間並不是每次都發生日食,發生日食需要滿足兩個條件。其一,日食總是發生在朔日(農曆初一)。也不是所有朔日必定發生日食,因為月球運行的軌道(白道)和太陽運行的軌道(黃道)並不在一個平面上。白道平面和黃道平面有5°9′的夾角。其二,太陽和月球都移到白道和黃道的交點附近,太陽離交點處有一定的角度(日食限)。
由於月球、地球運行的軌道都不是正圓,日、月同地球之間的距離時近時遠,所以太陽光被月球遮蔽形成的影子,在地球上可分成本影、偽本影(月球距地球較遠時形成的)和半影。觀測者處於本影範圍內可看到日全食;在偽本影範圍內可看到日環食;而在半影範圍內只能看到日偏食。
月球表面有許多高山,月球邊緣是不整齊的。在食既或者生光到來的瞬間月球邊緣的山谷未能完全遮住太陽時,未遮住部分形成一個發光區,像一顆晶瑩的“鑽石”;周圍淡紅色的光圈構成鑽戒的“指環”,整體看來,很像一枚鑲嵌著璀璨寶石的鑽戒,叫“鑽石環”。有時形成許多特別明亮的光線或光點,好像在太陽周圍鑲嵌一串珍珠,稱作“貝利珠”(貝利是法國天文學家)。
無論是日偏食、日全食或日環食,時間都是很短的。在地球上能夠看到日食的地區也很有限,這是因為月球比較小,它的本影也比較小而短,因而本影在地球上掃過的範圍不廣,時間不長,由於月球本影的平均長度(373293公里)小於月球與地球之間的平均距離(384400公里),就整個地球而言,日環食發生的次數多於日全食。

注意事項

1.嚴禁在自然現象期間變相宣傳封建迷信,惡意蠱惑民眾,破壞民族與國家統一。
2.不要在街道、馬路等其他危險地點觀看,以免過於關注日食造成生命危險,在陽台觀看時要注意安全,以免墜樓。
3.由於日食導致氣溫,地球磁場變化、白日突暗。導致部分動物生理習慣不適應,如狗、貓等寵物應拴好,以免家畜恐慌發生傷人事件。

觀測日全食
醫學專家指出,長時間直視太陽因其紫外線和紅外線而導致視網膜黃斑被燒傷的“日光性視網膜炎”,是幾乎無法治療的。視網膜黃斑是視網膜當中最敏感的部位,它使光線匯聚,讓影像清晰。一旦被燒傷,視網膜黃斑將永遠無法復原。被燒傷時可能沒有感覺,但幾小時以後就會出現反應,嚴重者失明。為此觀看日全食時,首先要注意一點:千萬不要用肉眼或任何光學設備(如望遠鏡等)直視太陽!這不僅僅是一個建議,還是一個非常嚴肅的警告。如何避免一些意外的發生呢?下面的幾種方法給大家介紹一下。
(一)快速簡易的觀測方法
其實,建議的做法僅僅使用兩張白紙即可。一張白色紙板用作銀幕,另一張紙板上戳一個針孔,將針孔紙板舉起,儘量遠離銀幕紙板。兩紙板距離越遠,形成的圖像就越大。
當然,還有更為簡易的方式,只需要自己的雙手幫忙,將雙手舉起,手指相互垂直、交叉重疊,於是雙手形成了一個帶有許多小孔的網,這些小孔可以作為簡易的成像孔。(小孔成像)
(二)買觀測眼鏡
保護眼鏡需要一副特別的眼鏡。市場上有這種專用太陽觀察保護鏡的眼鏡。要小心質量,平時佩戴的太陽眼鏡是不可以的,也不可以自制觀測眼鏡,這是十分危險的。
(三)購買專業的觀測膜貼在望遠鏡上也是可以的,但需要幾十元一塊。
觀測貝利珠及日珥拍攝好貝利珠及日珥現象的關鍵是掌握好時機,因為它一閃即逝,頂多能延續幾秒鐘,因此人們必須在食既前和生光前一兩分鐘開始密切監視取景器上的毛玻璃,一看到貝利珠及日珥就果斷曝光,決不能有片刻猶豫,注意別忘了去掉濾光片。
下面簡要介紹日全食時的天空可觀測的天體情況。
1.土星在太陽的正東面,非常接近地面,在城市不是那么容易觀測到
2.大部分人從未見過的水星就在太陽的東面旁邊,非常明顯
3.金星和火星在太陽的西邊,在地面看來,已經在西邊天空
4.全天最亮的恆星天狼星,在南方天空
5.非常著名的亮星雲集的冬季星座獵戶座,在正南方天空高高懸掛,用望遠鏡觀測,獵戶座大星雲(獵戶大星系)就在其中
6.在本次日全食的天空中,除太陽外,天空中最明亮的天體由亮到暗排序:金星、水星、土星、天狼星、土星、火星
7.比較明亮的容易觀測的恆星還有:獵戶座的參宿四和參宿七、大犬座的天狼星、雙子座的北河二和北河三、小犬座的南河三、御夫座的五車二、獅子座的軒轅十四

相關傳說

日食對古代人而言,是十分可怕的。如果你能了解太陽對糧食耕種、日常生活的影響,你就會關心天上的太陽為什麼突然不見了。中國古代認為日食是因為一條龍吞掉了太陽,其它的文明也認為這是不祥之兆,有許多“解決方法”:打鼓、朝天空射箭、拿物或人祭祀等。據傳,曾經有一次致命的日食報告錯誤。這是說公元前二世紀的兩個中國天文家由於一些原因沒報告日食。那時的中國帝王認為自己是天子,十分重視天象,認為那是上天給的暗示,因此他請了一批天文家定期觀測天象。那時彗星和流星不能被預言,但日食是可以預測的。兩位天文家沒有告訴帝王日食這一重大天象的發生,帝王盛怒,將兩人斬首示眾。那時的天文學家比現在危險得多。

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