日食時各種絢麗壯觀的天文奇觀
日食是一種罕見的天文現(xiàn)象,它令無數(shù)天文愛好者為之著迷,。能夠在正確的時間和地點觀測到日全食則更加難得,,這一時刻令人十分驚奇和興奮。當(dāng)月球運行到地球和太陽之間并且三者成一條直線時,,就會發(fā)生日食,。從地球上可觀測到月球擋住了照射到地球的太陽光。
日食總是發(fā)生在朔日(即農(nóng)歷初一),,此時月球運行到地球與太陽之間,,發(fā)生月球掩蔽太陽的現(xiàn)象,這時就會出現(xiàn)日食,。所謂"食"就是指一個天體被另一個天體或其黑影全部或部分掩遮的天文景象,。我們把地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道稱為黃道,把月球圍繞地球公轉(zhuǎn)的軌道稱為白道,。黃道平面與白道平面不是相同的,,它們之間平均有5°09′的夾角,并且隨時發(fā)生變化,。所以只有在朔日,,當(dāng)月球運行到黃道和白道的升交點和降交點附近時,,才會發(fā)生日食。日食分為全食,、偏食,、環(huán)食三種,并且只能在狹窄的地帶內(nèi)看到,。
在南北極地區(qū)只能看到日偏食,,而要想在這里看到日全食,需要等上大約1年半的時間,。每年至少會發(fā)生兩次日食,,最多不會超過五次,如果出現(xiàn)了五次,,那么一定都是日偏食,。在我國,約4000年前就出現(xiàn)了關(guān)于日食的記載,,《尚書》所載:“乃季秋月朔,,辰弗集于房”,這是世界最早日食記錄,。
由于地球軌道與月球軌道有一個5度的夾角,,在特定的時間月球會運行至一個特別的位置,令太陽,、月球及地球連成一線,,這時月球剛好遮掩了太陽的光球,這樣便形成一次日食,。
日食發(fā)生時,,是在日出時從某一點開始,然后沿著日食帶在日沒時結(jié)束,。從開始點到結(jié)束點大約繞地球半圈,。一次日全食的過程可以包括以下五個時期:初虧、食既,、食甚,、生光、復(fù)圓,。
下面,,我們將為您介紹這五個時期的各種絢麗壯觀的天文奇觀:
初虧
初虧是日食剛開始的時刻。由于月亮以自西向東的方向繞地球公轉(zhuǎn),,所以日食總是始于太陽圓面的西側(cè)邊緣,。
食既
食既是日全食開始的時刻。從初虧開始,,太陽光的強(qiáng)度與熱度顯著下降,,這時已經(jīng)進(jìn)入偏食階段,,在月面的東邊緣與日面的東邊緣相內(nèi)切之時,謂之食既,。
食甚
食甚是太陽被月亮遮去最多的時刻,。食既以后,月輪繼續(xù)東移,,當(dāng)月輪中心和日面中心相距最近時,,謂之食甚。
生光
生光是日全食結(jié)束的時刻,。食甚以后,,月亮繼續(xù)往東移動,,當(dāng)月面的西邊緣和日面的西邊緣相內(nèi)切的瞬間就是生光,。
復(fù)圓
生光之后,月面移離日面,,太陽被遮蔽的部分開始逐漸減少,,月面的西邊緣與日面的東邊緣相切的剎那稱為復(fù)圓。
食帶
當(dāng)月球繞地球轉(zhuǎn)動時,,月影會在地面上自西向東掃過一段比較長的地帶,,在這些地方可以看見日食。所以這條狹長的地帶叫做“日食帶”,。帶內(nèi)發(fā)生日全食的,,稱為全食帶;帶內(nèi)發(fā)生日環(huán)食的,,稱為環(huán)食帶,。
沙羅周期
日月食的周期。這種周期由古巴比倫人發(fā)現(xiàn),,由于巴比倫文中“沙羅”(Saros)的原意為“恢復(fù)”,、“重復(fù)”,所以將其命名為沙羅周期,。每次交食后經(jīng)過658,532天(或18年11天,,期間如有5個閏年,便是18年10天),,太陽,、月球和白道與黃道的交點差不多又回到原來的相對位置,前一周期內(nèi)的日月食重新出現(xiàn),。1沙羅周期內(nèi)平均有71次交食,,包括43次日食和28次月食。
貝利珠
貝利珠也被稱作“倍里珠”,,是日食時出現(xiàn)的一種亮點現(xiàn)象,。在日全食的過程中,,當(dāng)月球即將全部遮沒太陽的瞬間,從黑暗的月球邊緣會突然出現(xiàn)一個或數(shù)個發(fā)光亮點,,形似一串 “珍珠”,,這就是貝利珠,但貝利珠的持續(xù)時間短暫,,只要月球繼續(xù)移動一下,,便立即消逝。其產(chǎn)生原因是由于月球表面不光滑,,球面上山巒起伏,、崎嶇不平,當(dāng)月球即將把太陽全部遮沒或者月球即將離開太陽的瞬間,,月球邊緣總有一個或數(shù)個山谷和凹地成為其缺口,,太陽光便穿過這些小缺口射向地球,因此便形成一個或一串發(fā)光的亮點,。因為這種亮點像一串珍珠,,同時為了紀(jì)念英國天文學(xué)家貝利(Francis Baily, 1774—1844)為解釋這種現(xiàn)象作出的貢獻(xiàn),故將這種奇景稱為“貝利珠”,。日環(huán)食過程中也會發(fā)生這一現(xiàn)象,。
色球
色球亦稱“色球?qū)?#8221;。太陽大氣的中層,,大約延伸至2 100千米高度,,溫度從幾千開上升到幾萬開,密度則下降很多,。這一層物質(zhì)主要由氫,、氦、鈣等原子和離子組成,,為充滿磁場的等離子體層,,結(jié)構(gòu)很不均勻,并有多角形的色球網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),,時常會噴出針狀物,。低溫耀斑也在這一層出現(xiàn)。平常用單色光可觀測到,,日全食時通過觀測器用肉眼也可看見這個玫瑰紅色的氣層,。
日珥
日珥是日食發(fā)生時太陽邊緣的明亮突出物。具有如籬笆,、樹叢,、云彩、圓環(huán)等多種形狀。投影在日面上時呈現(xiàn)為暗條狀,。在日全食時,,利用色球望遠(yuǎn)鏡或分光鏡等進(jìn)行單色光觀測才能夠觀測到。人們根據(jù)運動和形態(tài)特征,,將日珥分為寧靜日珥和活動日珥,,前者的壽命可長達(dá)幾個月,其磁場強(qiáng)度約為10×10-4特,;后者則只有幾分鐘至十幾小時,,磁場強(qiáng)度為幾十到100×10-4特。日珥(暗條)總是出現(xiàn)在相反極性的大尺度磁場的交界線附近,,其出現(xiàn)次數(shù)與太陽活動強(qiáng)弱有關(guān),,周期約11年。
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