日食是非常难得的一种天文现象,它出现的频率不高,我们很少看到,日食种类有日全食,日偏食,日环食,全环食,每一种都足够让人震惊,那么日食是什么?大约在什么时候发生?
日食是什么
日食,又叫做日蚀,是月球运动到太阳和地球中间,如果三者正好处在一条直线时,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的黑影正好落到地球上,这时发生日食现象。
在民间传说中,称日食现象为天狗食日。日食只在朔,即月球与太阳呈现合的状态时发生。日食分为日偏食、日全食、日环食、全环食。观测日食时不能直视太阳,否则会造成短暂性失明,严重时甚至会造成永久性失明。
近年发生的日食天象
2016年天宇发生了两次日食。两次日食的时间分别为3月9日的日全食和9月1日的日环食。
北京时间2017年8月22日,日全食扫过美国全境。
2018年8月11日傍晚,日偏食上演。
日食大约在什么时候发生
月球在农历的每月初一(也就是朔日)运行到太阳与地球之间,所以日食必定发生在朔日,但并不是每逢朔日都有日食发生,因为月球轨道面与地球轨道面之间有5°左右的夹角,以致在大多数的朔日,月球虽然处于太阳和地球之间,但这三个天体并不在一条直线上。
日全食之所以受重视,更主要的原因是它的天文观测价值巨大,因为月球会让原本刺眼的太阳暗下来,让原本不易观察的日冕层显露出来。科学史上有许多重大的天文学和物理学发现,正是利用日全食的机会做出的。
最著名的例子是1919年的一次日全食,证实了爱因斯坦广义相对论的正确性。爱因斯坦1915年发表了在当时看来是极其难懂、也极其难以置信的广义相对论,这种理论预言光线在巨大的引力场中会拐弯。
而人类能接触到的最强的引力场就是太阳,可是太阳本身发出很强的光,远处的微弱星光在经过太阳附近时是不是拐弯了,根本看不出来。但如果发生日全食,挡住太阳光,就可以测量出来光线拐没拐弯、拐了多大的弯。
机会在1919年出现了,但日全食带在南大西洋上,观测很遥远,也很艰苦。英国天文学家爱丁顿带着一支热情和好奇心极强的观测队出发了。观测结果与爱因斯坦事先计算的结果十分吻合,令相对论从此得到世人的承认。
我国历史上的两次日全食观测
在我国曾发生过两次只能在边远地区看到的日全食,一次是在1980年,只有中缅边境云南瑞丽地区可见;另一次是在1997年春节之后,在中俄边境、中国的最北端漠河可见。后者的观测规模之大,出乎想象,世界各国的天文学家和天文爱好者,把平时人迹罕至的北疆小镇挤得比过年还热闹,由于人数大大超出小镇的接待能力,人们只能宿营在火车和汽车上。
据说,当时漠河还是冬天,白天气温零下25℃左右,夜里能到零下40℃,滴水成冰,人们连洗脸漱口的水都找不到。尽管如此,观测者们没有一个后悔,都把亲眼看到日全食,当成人生中不可多得的珍贵记忆。
日全食之类的天文现象,要说与人们的日常生活、吃喝拉撒,确实是没有什么直接关系。但是,它代表了一种终极的人文关怀,代表了一种对大自然的极度热爱,代表了对支配万事万物的自然铁律的一种永恒的好奇和敬畏,它鼓舞着全人类继续向宇宙探索的前路进发。
月影有本影、伪本影(本影的延长部分)和半影之分。在月亮本影扫过的地方,那里太阳光全部被遮没,所看到的是日全食;在半影扫过的地方,月亮仅遮住日面的一部分,这时看到的是日偏食。还有时,月亮本影达不到地面,它延伸出的伪本影扫到地面,此时太阳中央的绝大部分被遮住,在周围留有一圈明亮的光环,这就是日环食。天文学家称环食和全食为中心食。中心食的过程中必然会发生日偏食。
因此,日食一定发生在朔,即农历初一,但不是所有的朔日都会发生日食。这是因为月亮绕地球运动的轨道平面(白道面)和地球绕太阳运转的轨道平面(黄道面)并不是重叠在一起的,而是一个平均大约为5°09′的倾角。所以在大多数的朔日里,月亮虽然运行到太阳和地球之间,但月影扫不到地面而不会发生日食。据统计,世界上每年至少要发生两次日食,最多时可达5次。
月球的本影或者伪本影在地面扫过的区域称为日食带。日食带的宽度一般为几十千米至二三百千米,因此,平均要二三百年才有机会在某一地区看到一次日全食。
拿即将到来的2018年来说,全球范围将会发生3次日食,这三次日食均为偏食,这年没有全食。其中2 月 16 日发生的日偏食南极洲和南美洲南部可以观测到;7 月 13 日发生的日偏食在澳大利亚南部和其海岸南部的海洋可观测;8 月 11 日傍晚发生的日偏食 ,欧洲北部和亚洲北部以及东部可观测,其中我国北方大部分地区可以看见,18点半左右日偏食从我国东北最北端开始,直到影子南下19点半左右结束全程日偏食,我国东部一些地区会看见带偏食日落景观,我国大部分地区在日偏食发生时太阳处于近地平线附近的位置。
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