在俄罗斯新西伯利亚拍摄的2008年8月1日日食全过程组合图。图片来源:Kalan/wikipedia
SpaceX的星舰明天就要发射了。但如果你是一名航天、天文爱好者(爱好者经常喜欢将两者混为一谈,但它们几乎是两个完全不同的领域),其实明天还有一件事情同样值得关注,那就是本世纪只有7次的罕见日食了。
日食本身不是什么非常罕见的天象,21世纪一共会发生224次日食,平均每年都会发生两次。但本次发生的日食是非常罕见的全环食,又称为混合型日食。常见的日食分为日偏食、日环食和日全食,从名字上就能看出来它们有什么不同。
日偏食:月亮的位置跑偏了,没有完全遮住太阳。
日环食:月亮的位置没跑偏,可惜距离地球太远,就算和太阳正对上也挡不住太阳。
日全食:月亮完全遮住了太阳。
但全环食、混合型日食的名字则有些让人摸不着头脑,它究竟是什么样的日食?看起来又是怎么样的?为了弄明白这个问题,我们要先明白日食是怎么发生的。
当月亮运行到太阳和地球中间,三者处在同一条直线上的时候,就会形成日食。从本质上来说,发生日食的区域就是月球在地球表面投下影子的区域。
既然是影子,那我们就能从光线遮挡的关系上来分析日食。
如果日食发生时,地球位于月球的半影区,就会发生日偏食。如果太阳、月亮和地球比较严格的排列成一条直线,当地球和月亮相距较近时,地球就会进入本影区,发生日全食;当地球和月球相聚较远时,地球就会进入伪本影区,发生日环食。
但是,地球表面是个曲面,每个地方和月球的距离并不相同。如果发生日食时,月球本影区的末尾刚刚落到地球表面上,能观测到日食的那一条带状区域上,岂不是有的地方在本影区内,能观测到日全食;有的区域在伪本影区,能观测到日环食?
这就是全环食、混合型日食了。从发生机制上,很容易就能看出为什么这种日食如此罕见,因为它对日食发生时,地球和月亮的距离有比较严格的要求。如果你错过了这次全环食,那么下一次全环食要等到2031年11月14日。
具体到明天的日食,它大概会从北京时间2023年4月20日9:30左右开始,日食区域从南印度洋一路朝东北奔去,在10:30左右抵达澳大利亚西部,中午11:30左右在澳大利亚西部海岸产生日全食。
从中午12:25到12:55,海南、广东、福建和台湾的朋友们都有机会观测到日偏食。从中午12:40到13:13,海南、广东、福建和台湾能依次观测到日偏食食甚,也就是月亮遮挡住太阳最多的时候。
13:30后,日食范围会离开中国境内。
如果你碰巧在日食发生的范围内,临时起意打算明天中午吃饭时观测一下日食,那你很可能会感到失望。因为在海南、广东、福建和台湾能观测到的日食食分很小,除了台湾,食分大多不到0.1,月亮只能在太阳的边缘擦边而过,挡不住大部分太阳,不仔细看的话,甚至不会发现正在发生日食。另外,此时位于澳大利亚西海岸的各路大神大概率已经处理好了日食照片,网上应该很容易就能找到。
不过如果你想挑战一下自己的“眼力”,请一定要记住,就算在日食时,直接用肉眼观测太阳也是非常危险的行为,甚至有可能对眼睛造成不可逆的损伤。也不要用长焦镜头拍摄日食,有一定概率会烧毁相机的感光元件。如果要用望远镜观测太阳,则更需要注意,必须使用减光设备(如巴德膜)。
用望远镜观测太阳,如果不使用减光设备,那你一生大概就只能观测两次太阳了——一次是左眼,一次是右眼——这样不加防护的观测,几乎一定会对眼睛造成无法挽回的损伤。
观测本次日食最好的方式,还是在明天中午、下午上班摸鱼的时候,在网上翻看各路大神拍下的日食照片。现在,许多来自全球各地的天文爱好者已经在澳大利亚西海岸的小镇上集结完毕,等待这次不多得的天文奇观。他们一定能拍下令人印象深刻的照片。如果想观看日食直播的话,本次日食黑太阳(也就是太阳全被遮住)的时间只能持续1分多钟,时间较短,摸鱼时观看再合适不过了。
1919年5月29日,亚瑟·爱丁顿等人同时在巴西和非洲西海岸观测了日全食。日食是太阳被挡住,平时被太阳强光掩盖住的星星显露了出来,他们得以分析出太阳引力对星光的扭曲,从而验证了广义相对论。这可能是日食在科学上最引人注目的时刻。那既然日食时我们更容易看到星光,大家可不可以给环球科学添加一个星标呢?(虽然很强行,但是这对我们真的很重要!)
最后,还是要重复提醒大家,如果明天有机会观测日食,请一定要做好防护,绝不可以用肉眼直视日食。