揭開日食的奧秘：讓我們一同領(lǐng)略天文奇觀的魅力

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日食發(fā)生在月球位于地球和太陽之間，并在地球上投下陰影時(shí)。

日食僅在新月相期間發(fā)生，通常每年約兩次，當(dāng)月球與太陽對齊，遮擋住太陽時(shí)，根據(jù)NASA的說法。

日食的類型

根據(jù)太陽、月球和地球在發(fā)生時(shí)的排列方式，日食有四種不同類型：

• 全日食：太陽被月球完全遮擋。
• 部分日食：月球并未完全遮擋太陽，因此只有部分太陽被遮擋。在這里，月球似乎在“咬”太陽。
• 環(huán)形日食：月球位于太陽前方的中心，但并未覆蓋整個(gè)表面（在全日食中可見）。月球周圍閃耀著“火環(huán)”。
• 混合日食：最稀有的日食是全日食和環(huán)形日食的組合（有時(shí)叫做A-T日食），當(dāng)月球的陰影在地球上移動時(shí)形成。這些日食開始時(shí)是一種類型，隨后過渡到另一種類型。

日食是如何發(fā)生的，為什么會發(fā)生？

日食是由于月球在太陽和地球之間經(jīng)過，投下陰影在地球上。

當(dāng)月球穿過黃道——地球的軌道平面——時(shí)，稱為月球節(jié)點(diǎn)。新月亮接近節(jié)點(diǎn)的距離將決定日食的類型。日食的類型還受到月球與地球的距離以及地球與太陽之間距離的影響。

全日食發(fā)生在月球位于太陽和地球之間時(shí)，完全遮擋住太陽的面。這些日食之所以可能，是因?yàn)樘柕闹睆郊s為月球的400倍，而且距離也大約是400倍，自然歷史博物館表示。

環(huán)形日食發(fā)生在月球位于太陽和地球之間時(shí)，且此時(shí)月球距離地球最遠(yuǎn)。在這個(gè)距離下，月球看起來比太陽小，并未覆蓋太陽的整個(gè)面。相反，月球周圍形成了一圈光環(huán)。

當(dāng)月球在太陽和地球之間經(jīng)過時(shí)，如果三者沒有完全對齊，就會發(fā)生部分日食。因此，只有半影（部分陰影）會經(jīng)過你的位置，太陽將部分被遮擋。

一種罕見的混合日食發(fā)生在月球距離地球接近其內(nèi)陰影（本影）到達(dá)地球的極限時(shí)，同時(shí)由于地球是彎曲的。混合日食也被稱為環(huán)食-全食（A-T）日食。在大多數(shù)情況下，混合日食開始時(shí)是環(huán)食，因?yàn)楸居暗募舛藙偤梦茨芙佑|到地球；接著變?yōu)槿常驗(yàn)榈厍虻膹澢诼窂街虚g攔截了陰影的尖端，最后又回到環(huán)食。

日食發(fā)生的頻率是多少？

每年大約會有兩個(gè)日食季節(jié)。這是新月以一種方式對齊，從而遮擋太陽。日食并不是每次新月都會發(fā)生，因?yàn)樵虑虻能壍老鄬τ诘厍驀@太陽的軌道傾斜了大約5度。

日食期間會發(fā)生什么？

日食的類型會影響發(fā)生的情況和觀察者能看到的內(nèi)容。根據(jù)教育網(wǎng)站SpaceEdge Academy，28%的日食是全食，35%是部分日食，32%是環(huán)食，只有5%是混合日食。

在全日食期間，天空會變暗，帶著合適安全設(shè)備的觀察者可能會看到太陽的外層大氣，叫做日冕。這使得日冕成為太陽觀察者激動人心的觀測目標(biāo)，因?yàn)槿彰嵬ǔ１惶柮髁恋谋砻嬲趽酢?/p>

在環(huán)日食期間，月球并沒有完全遮住太陽的表面，就像全食的情況一樣。相反，它顯得像一個(gè)黑色的圓盤遮擋著一個(gè)更大的亮圓盤，給人一種月球周圍有光環(huán)的感覺。這些日食被恰當(dāng)?shù)胤Q為“火環(huán)”日食。

部分日食看起來就像月球在“啃”太陽。由于太陽、地球和月球三者并沒有完美對齊，只有部分太陽看起來被月球遮擋。當(dāng)發(fā)生全日食或環(huán)日食時(shí)，位于月球本影（內(nèi)陰影）覆蓋區(qū)域外的觀察者將看到部分日食。

在混合日食期間，觀察者可以根據(jù)自己的位置看到環(huán)食或全食。

專家解答日食常見問題

日食期間會發(fā)生什么？

在日食期間，新月遮擋了部分或全部的太陽。部分日食是一個(gè)比較有趣的現(xiàn)象，觀察時(shí)必須使用眼部保護(hù)和太陽濾光器。完全日食則是一個(gè)更壯觀、更細(xì)膩的景象。當(dāng)最后一絲陽光消失時(shí)，溫度驟降，黃昏降臨，完全被遮擋后，太陽的白色日冕就會裸眼可見。這是一次強(qiáng)烈的，甚至是改變?nèi)松捏w驗(yàn)。

日食和月食有什么區(qū)別？

日食時(shí)，新月位于地球和太陽之間，太陽的光線會被部分或完全遮擋。在月食期間，地球位于太陽和滿月之間，因此月亮處于地球的陰影中。照射到月球表面的光線是經(jīng)過地球大氣層過濾的——就像一千個(gè)日落同時(shí)投射到月球表面，使其呈現(xiàn)橙銅色。

中心日食和部分日食有什么區(qū)別？

當(dāng)月亮經(jīng)過太陽時(shí)，月亮后面會形成一個(gè)錐形陰影。當(dāng)那個(gè)錐的尖端剛好錯(cuò)過地球時(shí)，就會出現(xiàn)部分日食。當(dāng)尖端觸及地球表面時(shí)，它會形成一個(gè)狹窄的黑暗陰影，從中可以看到完全日食。在那個(gè)“完全性路徑”的兩側(cè)，可以看到部分日食。

下一個(gè)日食是什么時(shí)候？

下一個(gè)日食將是2026年2月17日的環(huán)形日食。

下一個(gè)完全日食將發(fā)生在2026年8月12日。

日食危險(xiǎn)嗎？

如果不安全觀察太陽，日食是有危險(xiǎn)的。

絕不要在沒有適當(dāng)眼部保護(hù)的情況下直接看太陽。即使太陽部分被遮擋，直接看太陽的光線也永遠(yuǎn)不安全，因?yàn)樗鼈儼泻Φ淖贤饩€（UV）和紅外線（IR），可能會損害您的眼睛視網(wǎng)膜，甚至導(dǎo)致失明。

千萬不要使用普通太陽鏡觀察太陽。直接觀察太陽的唯一安全方法是通過專門設(shè)計(jì)的太陽濾光器，使用日食眼鏡進(jìn)行直接觀看，以及望遠(yuǎn)鏡和雙筒望遠(yuǎn)鏡的太陽濾光器。

安全觀看日食的方法是制作一個(gè)“針孔相機(jī)”。使用一個(gè)針孔或小開口，在距離開口約3英尺（或約1米）的屏幕上形成太陽的圖像。雙筒望遠(yuǎn)鏡或安裝在三腳架上的好望遠(yuǎn)鏡也可以用來將放大的太陽圖像投射到白色卡片上。離卡片越遠(yuǎn)，圖像就越大。可以觀察一下太陽黑子。注意太陽的邊緣或輪廓周圍看起來有些暗。這種太陽觀察方法是安全的，只要你記住在望遠(yuǎn)鏡或雙筒望遠(yuǎn)鏡指向太陽時(shí)不要通過它們觀看；換句話說，當(dāng)太陽的任何部分的刺眼亮面可見時(shí)，絕不要直接看太陽。

針孔相機(jī)的一個(gè)變體是“針孔鏡”。用一張打有?英寸（7毫米）孔的紙覆蓋一個(gè)口袋鏡子。打開一個(gè)朝向太陽的窗戶，將覆蓋的鏡子放在陽光照射的窗臺上，使其將光盤反射到室內(nèi)的遠(yuǎn)墻上。光盤反射的是太陽的圖像。離墻越遠(yuǎn)越好；從鏡子到墻的每9英尺（或每3米），圖像寬度僅為1英寸。建模粘土可以很好地固定鏡子。嘗試紙上不同大小的孔。再次，大孔使圖像明亮但模糊，小孔則使圖像暗淡但清晰。盡量將房間弄暗。確保提前嘗試，以確保鏡子的光學(xué)質(zhì)量足夠好，可以投射出干凈、圓形的圖像。當(dāng)然，不要讓任何人通過鏡子看太陽。

如果你在樹木繁茂的地方，可以觀察它們在部分日食階段投下的陰影。你看到了什么？值得拍張照片嗎？你會看到通過樹葉之間的針孔縫隙投射出的部分被遮擋的太陽。這是由衍射造成的，衍射是光的一種特性。根據(jù)NASA馬歇爾航天飛行中心的光學(xué)物理學(xué)家文斯·休格爾的說法，光線并不是直接通過縫隙的邊緣或針孔射出的，而是繞過邊緣彎曲。這種波動效應(yīng)產(chǎn)生了類似靶心的環(huán)形圖案。