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4月8日,超5000萬人將失去陽光4分鐘,1.5億人能觀測的天文盛宴!

2024-03-02科學

在我們的生活中,有一些天文現象是如此的壯觀和神奇,讓人們無法忘懷,甚至為之瘋狂。全日食就是其中之一。全日食是指當月球執行到地球和太陽之間,恰好遮住太陽的全部或大部份光芒,使地球上的某些地區陷入黑暗的現象。這種現象非常罕見,一般每隔幾年才會發生一次,而且每次只有很小的一片區域能夠看到。因此,全日食被稱為 天文迷 的終極追求,也是許多普通人的夢想。

據天文學家推測, 2024 4 8 日,一場壯觀的全日食將在北美洲上空上演,這是自 2017 8 21 日以來,北美洲再次迎來的全日食。這次全日食的路徑將從墨西哥的馬薩特蘭開始,經過美國的德克薩斯,一直到緬因州,最後在加拿大的新布藍茲維結束。

沿途城市都將成為全食的觀測點。據估計,有將近 1.3 億人將有機會目睹這次全日食,其中約 5200 萬人居住在全食帶內,而其余的人則可以看到不同程度的偏食。

這次全日食不僅規模龐大,而且持續時間長達 4 28 秒,是 21 世紀最長的一次全日食之一。在這段時間內,太陽將完全消失在月球的陰影中,只留下一圈耀眼的日冕,環繞在黑色的月盤周圍。作為太陽大氣最外層的一部份,日冕通常被太陽的強烈光芒所掩蓋,只有在全日食時才能肉眼可見。日冕的形狀和亮度會隨著太陽活動的變化而變化,有時呈現出細長的射流,有時呈現出彎曲的環狀,有時呈現出復雜的螺旋。觀察日冕可以幫助天文學家們研究太陽的結構和活動,以及太陽風對地球的影響。

除了日冕之外,全日食還有其他的奇妙景象。在全食開始和結束的時刻,太陽的一部份光線會從月球的山谷中透過,形成一串明亮的珠子,這被稱為 貝利珠

在全食剛剛開始時,太陽的最後一道光線會在月球邊緣形成一個耀眼的亮點,這被稱為 鉆石環 。此外,全日食還會影響地球的環境,溫度下降,風向改變,甚至連動物的行為都會發生異常。

當然,千萬不要用肉眼或者照相機直接看向太陽,否則會造成眼睛的永久損傷。正確的觀測方法是使用專門的日食眼鏡或者照相機,配合相應的濾光片或者減光鏡,來減少太陽光的強度。

全日食的形成原理其實並不復雜,只要理解了地球、月球和太陽之間的幾何關系,就可以清楚地知道為什麽會有全日食,以及全食區和部份日食區的區別。地球繞著太陽公轉,月球繞著地球公轉,但它們的公轉平面並不完全重合,而是相互傾斜了大約 5 度。

這就導致了月球在大部份時間裏,並不在地球和太陽的連線上,而是稍稍偏離了一些。只有在月球恰好執行到這兩個平面的交點上,也就是所謂的 節點 上,才有可能發生日食或者月食。

而要發生全日食,還需要月球處於新月的階段,也就是月球位於地球和太陽的同一側,而且距離地球相對較近,這樣才能完全遮住太陽的圓面。如果月球距離地球較遠,就會出現另一種型別的日食,即環形日食。

當月球位於地球和太陽之間,但由於距離較遠,不能完全遮住太陽,使太陽邊緣形成一個明亮的環狀,就形成了環形日食。環形日食的條件和全日食類似,也需要月球處於新月的階段,以及月球、地球和太陽大致成一條直線。但是,由於月球繞地球的軌域是橢圓形的,所以月球和地球的距離並不是恒定的,而是在一個範圍內變化的。當月球處於遠地點,也就是離地球最遠的位置時,它的視直徑就會小於太陽的視直徑,所以即使它們重合,也不能完全遮住太陽,而是留下一個亮圈,這就是環形日食的特點。

環形日食的觀賞效果也很驚艷,尤其是在環食的最大時刻,太陽就像一個火紅的戒指,懸掛在天空中,給人一種神秘和浪漫的感覺。環形日食的持續時間一般比全日食要長,有時甚至可以達到 12 分鐘。但是,環形日食的觀測難度也比全日食要高,因為太陽的光芒並沒有完全被遮住,所以觀測者必須使用合適的濾光裝置,才能保護眼睛,同時欣賞環形日食的美麗。

總之,全日食和環形日食都是天空中的奇觀,它們不僅展示了太陽、月球和地球之間的精妙關系,也展示了自然界的無窮魅力。