2017年8月21日,美国将出现99年来首次覆盖全美范围的日全食,也是近40年来美国境内覆盖范围最广的日食。 日食带从俄勒冈州开始到南卡罗来纳州结束,覆盖约2亿居民,在日食带内可以看到120-160秒不等时长的黑太阳。
美国宇航局公布的8月21日美国日全食日食带地图 罕见而壮观的日全食
作为一种罕见的天象,全球每两、三年才发生一次日全食,在同一个地点发生两次日全食则可能要间隔三百年左右。这是因为地球公转轨道面和月球公转轨道面之间存在一个夹角,并不重合,因此,不是每次月球运行到地球和太阳中间的时候都会发生日全食。
一次完整的日全食全过程(新浪科技配图) 在日全食期间,能看到不少有意思的现象。当月面刚刚将太阳完全隐藏在身后时,由于月面并不平整,部分太阳光将透过月面的凹处,形成壮观的贝利珠、以及钻石环。
当太阳被完全遮住后,还可以看到太阳周围的日冕,这是太阳的外层大气。由于平时天空明亮,我们通常很难直接看到日冕。如果通过望远镜来观察,还有机会看到太阳边缘的“小火苗”——日珥。日珥呈现深红色,是一些巨大的气流和气体环,源自于太阳黑子的磁场。另外,太阳的色球层也会在日全食期间显现,不过只有很短暂的几秒钟。
20年追逐十次日食
日全食是一种视觉上非常震撼的天象,但这种震撼只有在现场才能感受到,无论是通过图片、还是网络直播都无法体会,有条件的人都应该去亲自体验一下。
1988年3月18日赴菲律宾进行日全食观测,菲总统阿基诺夫人接见中国代表成员
1988年3月18日菲律宾日全食观测现场 我第一次去观测日全食是1988年3月18日,在菲律宾的棉兰老岛,当时我们中国观测团有五位代表。由于菲律宾总统接见,我们一行被安排到一处庄园内观测。初亏时,天气还不错,可后来就不行了,在全食阶段,一片云朵彻底挡住了太阳。
而远在20公里之外,我们原先计划的观测点上天气非常好。所以,这次观测的政治待遇很高,但错失了一次观测机会。
1991年,我作为业务总指导,又随中国青少年代表团前往夏威夷大岛观测日全食。这次依然天公不作美,没有观测成功。直到1995年泰国日全食,我才第一次真正看到了。
后来,1997年黑龙江漠河、1999年德国慕尼黑、2000年津巴布韦、2002年澳大利亚、2005年埃及、2008年新疆伊吾、2009年长江大日食等七次日全食都观测成功。其中2008年、2009年的两次还为新浪网、中央电视台等媒体提供了日食直播信号。
2008年8月1日,新疆伊吾的太阳历广场上,国内外天文爱好者在等候日食
2008年新疆伊吾日全食观测期间,在食既前几分钟,一片云朵挡住了太阳,当时颇为紧张,好在关键时刻云朵又走开了
2008年新疆伊吾日全食期间出现的贝利珠
2009年7月,做客新浪网为网友解读长江日全食 由于工作经历的原因,我负责了多年特殊天象和天文科普工作,才能够在20年间十次参与或组织追逐日全食,当时就是希望抓住每一次的日全食观测机会,让科学家和爱好者更好的参与其中。
目前,国内可能没有谁能超过我的日全食观测次数,但相信后来的年轻人一定能超过我的纪录。
为何要追日食
对于日全食这样的特殊天象,科学家也是在全心追逐的。这是因为日全食发生的频率并不高,加上观测成功率仅百分之五十左右。因此,日全食期间,科学家就要抓住难得的观测机会,进行相关研究,如太阳磁场、太阳射电、太阳风、太阳对日地空间环境的影响、寻找水内小行星等。科学家也会进行关于中微子、引力异常等基础物理学的研究。
特别值得一提的是,1919年5月29日的日全食,持续了6分51秒,是20世纪时间最长的日食之一,曾被用来验证爱因斯坦广义相对论。根据广义相对论,光线在引力场中将发生偏转。英国剑桥大学天文台台长爱丁顿通过这次的日食观测,测定了太阳引力造成的星光偏转,从而第一次证实了广义相对论的正确性。
而对于青少年,日全食是一种心灵的震撼,能让青少年亲身体会科学的无穷魅力,从小树立科学观念,提高科学素养。
2017年-2040年期间的日全食时间表 日全食要如何观测
对于普通人,应该如何去观测日全食呢?选择观测点很重要,要符合至少三个条件:第一、尽可能靠近日全食带的中心线;第二、日全食的(全食阶段)时间要尽可能长;第三、天气因素至关重要,如果天气不好,日全食的时间再长也没有用。就这次美国日全食而言,虽然美国中西部的日全食时间会比东部少几十秒,但从过往天气统计数据看,中西部部分地区的天气相对较好。
在观测工具方面,一定要选择好太阳滤光镜,如专用的巴德膜日食眼镜,不建议使用涂黑的玻璃片,更不要用普通太阳墨镜去观看。日全食期间,如果月亮尚未完全遮挡太阳,千万不能直接把眼睛对着太阳看,那样会把眼睛灼伤、烧坏,引起视网膜的变化,非常危险。
如果用望远镜观测,也绝不允许在不加有效减光装置(如巴德膜)的情况下,直接观测太阳。日全食来临前,一定要检查好巴德膜眼镜或巴德膜减光装置是否破损漏光,避免在观测期间发生危险。
即将到来的8月21日美国日全食,可以说是未来4-5年内条件相对比较好的一次。如果错过这次,2019年、2020年需要远赴南美、2021年则要到南极去观测。如果要等日全食再次来到中国,则要到2034年,2035年。希望各位都机会亲眼目睹一次日全食,感受黑日魅力。