
在日食過(guò)程中出現的“鉆石環(huán)”。
8月1日,將可以在中國看到一次罕見(jiàn)的日全食,而在北京可以看到很精彩的日偏食。而近五年是中國日食的多發(fā)期,錯過(guò)這五年,下次日全食就要等到2035年了。就讓我們抓住機會(huì ),盡情欣賞這一百年難見(jiàn)的天文奇觀(guān)吧!
看得到開(kāi)頭,看不到結尾
日食的成因想必在這里不用多說(shuō),大家都知道是因為月球擋住了太陽(yáng)光所致。其實(shí)日食相當常見(jiàn),既然太陽(yáng)和月亮都在自己的“軌道”上運行,兩者“低頭不見(jiàn)抬頭見(jiàn)”,在地球上的投影有重疊區域的可能性不小。所以,理論上說(shuō),每年都會(huì )發(fā)生至少2—5次“日食”。不過(guò),在這些日食中,食分(食分是被月亮遮住的太陽(yáng)部分視直徑與整個(gè)太陽(yáng)視直徑的比)很大的日食相當少見(jiàn),食分超過(guò)1的日全食更是少見(jiàn),而8月1日將要發(fā)生的就是一次“日全食”。
不過(guò),因為月球比地球小,而且離地球很近,離太陽(yáng)很遠,所以它不可能遮住整個(gè)地球的陽(yáng)光,日食只在地球的一部分能夠欣賞到,而日全食更是只會(huì )光顧地球上一條窄窄的“帶子”,稱(chēng)為“全食帶”。它的寬度不過(guò)幾十千米至幾百千米。將要發(fā)生在8月1日的這次日食,其全食帶由我國的西北地區向東南方向延伸。假如屆時(shí)你正好在我國的新疆維吾爾自治區、內蒙古自治區、甘肅省、寧夏回族自治區、陜西省、山西省和河南省,那么你將有機會(huì )觀(guān)看一次真正的日全食。而北京則在這條“全食帶”以北,因此在這里你將會(huì )看到食分很大的日偏食,食分達到0.92。
假如有人不知道當天會(huì )發(fā)生日食,那么當日食真的發(fā)生時(shí),他會(huì )有所覺(jué)察嗎?北京天文臺臺長(cháng)朱進(jìn)表示,日食的發(fā)生會(huì )讓人有很明顯的感覺(jué),但不會(huì )完全黑下去。朱進(jìn)特別提醒大家注意,在全過(guò)程中千萬(wàn)不要用肉眼直接看太陽(yáng),因為這樣對眼睛的傷害極大。在食甚(太陽(yáng)被月亮遮住的面積達到最大)時(shí)太陽(yáng)看上去就如同一個(gè)大月牙——當然你得借助各種減光的裝置觀(guān)看。
而每次日食各地看到的時(shí)間并不一樣,比如8月1日的日食,在中國不同地點(diǎn)看到的先后時(shí)間差超過(guò)40分鐘。同時(shí),因為各地經(jīng)緯度不同,看到日食時(shí)的太陽(yáng)高度也相差甚大。北京在食甚的時(shí)候太陽(yáng)距地平線(xiàn)的高度只有2度,基本上快落山了,而在太陽(yáng)“復圓”的時(shí)候已經(jīng)完全落山,所以說(shuō)對在北京的觀(guān)測者來(lái)說(shuō),這是一場(chǎng)“看得到開(kāi)頭,看不到結尾”的日食。不過(guò)對于這個(gè)現象也有個(gè)美好的描述,叫太陽(yáng)“帶食落山”,也就是說(shuō),太陽(yáng)就像一個(gè)被咬了一口的咸鴨蛋黃一樣,滾到地平線(xiàn)底下了。
這次日食最好的觀(guān)賞地點(diǎn)是在新疆的阿勒泰,而綜合起來(lái)最好的觀(guān)賞點(diǎn)在甘肅。甘肅省已經(jīng)推出了“絲路神光”日全食旅游活動(dòng),如果能在嘉峪關(guān)或者酒泉看日全食,也算是一種莫大的享受吧。
日食也要“看門(mén)道”
凡是親身經(jīng)歷過(guò)日全食的人,都會(huì )留下足以銘記一生的印象。除了這些誰(shuí)都具有的直觀(guān)感受外,日全食還有很多值得欣賞的地方。
最重要的當然就是“鉆石環(huán)”和“貝利珠”(Baily's beads),當月亮差不多把太陽(yáng)完全遮住的極短時(shí)間內,僅露出一彎月牙狀區域的太陽(yáng)光,會(huì )逐漸從兩角向中間收縮,與此同時(shí),由于天空黑了下來(lái),我們可以從擋住太陽(yáng)的月球周?chē)吹剿耐鈱哟髿。這美麗的光圈和僅露出的一部分太陽(yáng)光就組成了“鉆石環(huán)”現象。鉆石環(huán)只能持續很短的時(shí)間,之后隨著(zhù)太陽(yáng)光被遮擋得更多,“鉆石”逐漸破碎,取而代之的是珍珠一般從月球表面比較低凹的地方照射過(guò)來(lái)的太陽(yáng)光,這就是貝利珠。它是由英國天文學(xué)家費朗西斯·貝利(Francis Baily)在19世紀中期首先描述的。貝利珠很快就會(huì )隨著(zhù)月球更多的遮擋而消失。最后一顆貝利珠的消失,就意味著(zhù)全食的到來(lái)。而食甚后第一顆貝利珠的出現,就是“生光”時(shí)刻的標志。在那以后,隨著(zhù)更大部分的日面逐漸露出,一粒粒小珍珠又連成了鉆石環(huán)。
其次是日冕,當貝利珠消失,月亮把太陽(yáng)安全擋住,立即可以在黑太陽(yáng)圓面的邊緣看到了一圈紅色的色球層,有時(shí)還能看到從色球層噴發(fā)出的白色日珥;隨即色球層也被月亮遮住,平時(shí)看不到的太陽(yáng)外層大氣———日冕就露出了“尊容”,它那呈現放射開(kāi)頭的珍珠色光芒,好像給太陽(yáng)戴上了一頂帽子。此時(shí),在黑暗的天空中,往往還能看到金星和木星等行星,以及其他明亮的恒星。
而從日冕中,可以看到很多平常凝視極其光亮太陽(yáng)表面時(shí)所看不到的太陽(yáng)表面活動(dòng),所以極具科學(xué)價(jià)值,可以說(shuō)很多研究太陽(yáng)的科學(xué)家都是“追逐日全食的人”。針對這次日全食,中國天文學(xué)家就制定了“日全食期間太陽(yáng)上層大氣的成像和光譜觀(guān)測”、“日全食近紅外光譜及成像偏振觀(guān)測”、“用于日全食觀(guān)測的高分辨率成像儀器”等多個(gè)科學(xué)研究計劃,到時(shí)新疆、甘肅的全食地帶會(huì )迎來(lái)很多帶著(zhù)精密儀器的貴客。
對于一般的天文愛(ài)好者來(lái)說(shuō),最“尖”的莫過(guò)于拍攝出美麗的日食照片。比如說(shuō),拍攝到把整個(gè)日食過(guò)程濃縮在一個(gè)畫(huà)面中的照片,背景是泰姬陵或者紅場(chǎng),那就牛大發(fā)了。
如何才能安全地觀(guān)賞日食呢?下面,我們介紹一些土方法和洋方法。
【土方法】
1 用電焊護目鏡看
電焊護目鏡本就是在強光下保護眼睛的,用它直接看太陽(yáng)就可以。
優(yōu)點(diǎn):拿來(lái)就能用。
缺點(diǎn):電焊護目鏡不好找。
2 用廢膠片看
把新買(mǎi)的膠片扯出來(lái),讓它完全曝光。兩片以上的廢膠片疊在一起就可以用來(lái)對著(zhù)太陽(yáng)看。
優(yōu)點(diǎn):較為簡(jiǎn)便。
缺點(diǎn):手拿膠片很累。
注意:一定要兩片以上,不然還是很危險!
3 用燒黑的玻璃片看
用蠟燭把玻璃片烤黑,可以用來(lái)對著(zhù)看太陽(yáng)。
優(yōu)點(diǎn):無(wú)。
缺點(diǎn):玻璃片不好找,需明火,未全烤黑仍危險。
注意:出現在玻璃上的黑色物質(zhì)是燃燒不充分的炭粒,煤氣、天然氣燃燒得很充分,不產(chǎn)生這種物質(zhì)。
4 用水盆看
在水盆里滴適量墨汁,搞成黑水,借太陽(yáng)的倒影看日食。
優(yōu)點(diǎn):簡(jiǎn)便,安全。
缺點(diǎn):水會(huì )波動(dòng),觀(guān)賞效果較差。
5 小孔成像法
小孔儀外觀(guān)可以做成天文望遠鏡的樣子,主體為一根內徑不小于2厘米、長(cháng)一兩米的直管,管的一端蒙上一塊半透明的平整的塑料薄膜或毛玻璃做投影屏,另一端用不透明的紙板密封,然后在紙板正中,用針刺穿一個(gè)小孔,就好了。日食時(shí),將小孔儀像望遠鏡一樣用支架架起來(lái),小孔對準太陽(yáng),稍做調整,就能在投影屏上得到細小而清晰的太陽(yáng)像。
優(yōu)點(diǎn):圖像穩定,便于觀(guān)察。
缺點(diǎn):制作過(guò)程麻煩。
6 樹(shù)蔭觀(guān)察法
在日食的時(shí)候,樹(shù)蔭的縫隙就會(huì )成為天然的小孔,在樹(shù)萌底下的小亮點(diǎn)都是太陽(yáng)的小孔成像,在日食的過(guò)程中,你可以看到那些小亮點(diǎn)由圓到虧,每一個(gè)小亮點(diǎn)都是一個(gè)小小的日食影像,地上,你的胳膊上,旁邊散步的狗狗身上,全是這些小小的日食影像。
【洋方法】
1 用日食眼鏡看
市面上有專(zhuān)門(mén)的日食眼鏡出售?蓞⒖急酒凇缎轮芸返姆饷。
2 用照相機看
注意,如果沒(méi)有濾光片,直接從取景框中觀(guān)察日食也會(huì )傷害眼睛,千萬(wàn)不要嘗試。拍攝的時(shí)候最好使用三角架,如果要拍到清晰的日食圖像,還需要望遠鏡頭。為捕捉到轉瞬即逝的“貝利珠”,你需要快門(mén)速度很高的相機。
【另類(lèi)方法】用耳朵聽(tīng)日食
因為日食時(shí)地球電離層會(huì )發(fā)生很大變化,所以通過(guò)短波業(yè)余電臺信號強度的變化可以“聽(tīng)”到日食。你也可以通過(guò)一般的收音機“聽(tīng)”到日食:收聽(tīng)一個(gè)日食地區的短波廣播電臺,對于8月1日的日食,最理想的是從陜西省蒲城發(fā)射的國家授時(shí)中心BPM標準時(shí)間標準頻率信號,頻率是2.5Mhz、5.0MHz。日食前后,它的聲音會(huì )突然增大或減!
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