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日食的原因是太陽照射到地球的光輝被某種天體擋住了

日食是月球繞地球轉到太陽和地球中間時,如果太陽、月球、地球三者正好排成或接近壹條直線,月球擋住了射到地球上去的太陽光,月球身後的黑影正好落到地球上,這時發生日食現象。在地球上月影裏的人們開始看到陽光逐漸減弱,太陽面被圓的黑影遮住,天色轉暗,全部遮住時,天空中可以看到最亮的恒星和行星,幾分鐘後,從月球黑影邊緣逐漸露出陽光,開始生光、復圓。由於月球比地球小,只有在月影中的人們才能看到日食。月球把太陽全部擋住時發生日全食,遮住壹部分時發生日偏食,遮住太陽中央部分發生日環食。發生日全食的延續時間不超過7分31秒。日環食的最長時間是12分24秒。法國的壹位天文學家為了延遲觀測日全食的時間,他乘坐超音速飛機追趕月亮的影子,使觀測時間延長到了74分鐘。我國有世界上最古老的日食記錄,公元前壹千多年已有確切的日食記錄。

科學解釋

日食、月食是光在天體中沿直線傳播的典型例證。月亮運行到太陽和地球中間並不是每次都發生日食,發生日食需要滿足兩個條件。其壹,日食總是發生在朔日(農歷初壹)。也不是所有朔日必定發生日食,因為月球運行的軌道(白道)和太陽運行的軌道(黃道)並不在壹個平面上。白道平面和黃道平面有5°9′的夾角。如果在朔日,太陽和月球都移到白道和黃道的交點附近,太陽離交點處有壹定的角度(日食限),就能發生日食,這是要滿足的第二個條件。

由於月球、地球運行的軌道都不是正圓,日、月同地球之間的距離時近時遠,所以太陽光被月球遮蔽形成的影子,在地球上可分成本影、偽本影(月球距地球較遠時形成的)和半影。觀測者處於本影範圍內可看到日全食;在偽本影範圍內可看到日環食;而在半影範圍內只能看到日偏食。

日全食發生時,根據月球圓面同太陽圓面的位置關系,可分成五種食象:1.初虧。月球比太陽的視運動走得快。日食時月球追上太陽。月球東邊緣剛剛同太陽西邊緣相“接觸”時叫做初虧,是第壹次“外切”,是日食的開始;2.食既。初虧後大約壹小時,月球的東邊緣和太陽的東邊緣相“內切”的時刻叫做食既,是日全食的開始,這時月球把整個太陽都遮住了;3.食甚。是太陽被食最深的時刻,月球中心移到同太陽中心最近;4.生光。月球西邊緣和太陽西邊緣相“內切”的時刻叫生光,是日全食的結束;從食既到生光壹般只有二三分鐘,最長不超過七分半鐘;5.復圓。生光後大約壹小時,月球西邊緣和太陽東邊緣相“接觸”時叫做復圓,從這時起月球完全“脫離”太陽,日食結束。

月球表面有許多高山,月球邊緣是不整齊的。在食既或者生光到來的瞬間月球邊緣的山谷未能完全遮住太陽時,未遮住部分形成壹個發光區,像壹顆晶瑩的“鉆石”;周圍淡紅色的光圈構成鉆戒的“指環”,整體看來,很像壹枚鑲嵌著璀璨寶石的鉆戒。有時形成許多特別明亮的光線或光點,好像在太陽周圍鑲嵌壹串珍珠,稱作倍利珠(倍利是法國天文學家)。

無論是日偏食、日全食或日環食,時間都是很短的。在地球上能夠看到日食的地區也很有限,這是因為月球比較小,它的本影也比較小而短,因而本影在地球上掃過的範圍不廣,時間不長,由於月球本影的平均長度(373293公裏)小於月球與地球之間的平均距離 (384400公裏),就整個地球而方,日環食發生的次數多於日全食。

圖片說明

圖片說明:太陽的壹部份為什麽會消失了呢? 這是那部分的太陽剛好那時躲藏在月亮後面。 這是2005年的第壹個日偏食也是到2006年三月前可觀測到的最後壹次日全食圖。日食其間,太陽、月亮與地球是在壹直線上。這次的日全食首先在南太平洋登場,可觀測偏食的地區則跨越南美洲與靠南方的北美地區。上面這張影像的景物是由手持數字相機在上周五所拍攝的。美國 北卡羅萊那州 Holly山區在整日霏雨後,部分被食掉的太陽暫時地從滿天烏雲中穿出。拍攝了壹連串的影像後,這張最佳的日食照片是與另壹張沒那麽好但有飛機的照片數字合成而來。

發生的次數

以下是20世紀(1901-1999)發生全世界範圍內日食的次數:

日偏食 78

日環食 73

日全食 71

混合食 6

總計 228

觀看日食的知識

巴德膜 目前最流行,

0.012mm厚

目視:5.0 減光10000倍

攝影:3.8

期間,太陽不會發出任何特殊的射線。日食的觀測常常被曲解,太陽不會預知地球上日食的發生,不會發出其它的射線,因此日食時待在室外並無害處。但看日偏食時應該 凝視還是匆匆壹瞥呢?日食時太陽光雖比平時弱很多,但如若直視,對眼睛還是有傷害,可 能損傷眼角膜。人們由於好奇心,會凝視或斜視太陽。當然,日偏食還是很刺眼的,如果妳 看太陽久壹點,沒等妳反應過來妳的眼角膜已經受損。日食時眼睛受損不是因為太陽的異常, 而是人們由於好奇而沒註意保護措施。無論日食發生與否,都不要用眼睛直視太陽; 不要用所謂的“墨鏡”; 不要用“太陽鏡”,甚至幾個疊放也不行;不要看太陽在鏡子或水面的像;

用14號焊接鏡看太陽; 用有特殊塗層的邁拉鏡觀看,這可以從著名的天文館或科學博物館獲得;構制壹個孔式投射器。

日食的故事

對古代人而言,日食是十分可怕的。如果妳能了解太陽對糧食耕種、日常生活的影響, 妳就會關心天上的太陽為什麽突然不見了。中國古代認為日食是因為壹條龍吞掉了太陽,其 它的文明也認為這是不祥之兆,有許多“解決方法”:打鼓、朝天空射箭、拿物或人祭祀等。 據傳,曾經有壹次致命的日食報告錯誤。這是說公元前二世紀的兩個中國天文家由於 壹些原因沒報告日食。那時的中國帝王認為自己是天子,十分重視天象,認為那是上天給的 暗示,因此他請了壹批天文家定期觀測天象。那時彗星和流星不能被預言,但日食是可以預 測的。兩位天文家沒有告訴帝王日食這壹重大天象的發生,帝王盛怒,將兩人斬首示眾。那時的天文學家比現在危險得多。

附錄

太陽的相關知識

日珥

日珥是突出在日面邊緣外面的壹種太陽活動現象。日珥出現時,大氣層的色球酷似燃燒著的草原,玫瑰紅色的舌狀氣體如烈火升騰,形狀千資百態,有的如浮雲,有的似拱橋,有的像噴泉,有的酷似團團草叢,有的美如節日禮花,而整體看來它們的形狀恰似貼附在太陽邊緣的耳環,由此得名為“日珥”。 日珥的上升高度約幾萬公裏,大的日珥可高於日面幾十萬公裏,壹般長約20萬公裏,個別的可達150萬公裏。日珥的亮度要比太陽光球層暗弱得多,所以平時不能用肉眼觀測到它,只有在日全食時才能直接看到。 日珥是非常奇特的太陽活動現象,其溫度在5000~8000K之間,大多數日珥物質升到壹定高度後,慢慢地降落到日面上,但也有壹些日珥物質漂浮在溫度高達200萬K的日冕低層,即不附落,也不瓦解,就像爐火熊熊的煉鋼爐內居然有壹塊不化的冰壹樣奇怪,而且,日珥物質的密度比日冕高出1000~10000倍,兩者居然能***存幾個月,實在令人費解。

日冕

太陽最外層的大氣稱為日冕。日冕延伸的範圍達到太陽直徑的幾倍到幾十倍。在太陽活動極大年,日冕接近圓形;在太陽寧靜年則呈橢圓形。

b]日冕中有大片不規則的暗黑區域,叫冕洞。冕洞是日冕中氣體密度較低的區域。冕洞分為三種:極區冕洞,孤立冕洞,延伸冕洞。太陽能以太陽風----物質粒子流的形式失去物質。冕洞是高速太陽風的重要源泉。 日冕物質拋射是發生在日冕的非常宏觀龐大的物質和磁場結構,它是大尺度致密等離子體的突然爆發現象。對地球影響最大的莫過於它。當太陽上有強烈爆發和日冕物質拋射時,太陽風攜帶著的強大等離子流可能到達地球極區。這時,地球兩極就出現極光。極光的形態千變萬化。太陽系內某些具有磁場的行星上也有極光。發生在日冕的耀斑叫X射線耀斑,它的波長只有1~8埃或更短。它直接引起地球電離層騷擾,從而影響地球短波通訊。

日浪

太陽光球層物質的壹種拋射現象。通常發生在太陽黑子上空,具有很強的重復出現的本領,當壹次沖浪沿上升的路徑下落後,又會觸發新的沖浪騰空而起,如此重復不斷,但其規模和高度則壹次比壹次小,直至消失。位於日面邊緣的沖浪表現為壹個小而明亮的小丘,頂部以尖釘形狀向外急速增長。上升的高度各不相等,小沖浪只有區區幾百公裏,大沖浪則可達5000公裏,最大的竟達1~2萬公裏。拋射的最大速度每秒可達100~200公裏,要比最快的偵察機快100多倍。當它們到達最高點後,受太陽引力的影響,便開始下降,直至返回到太陽表面。人們從高分辯率的觀測資料中發現,沖浪是由非常小的壹束纖維組成,每條纖維間相距很小,作為整體壹起發亮,壹起運動。

太陽活動預報

日地空間環境狀態的變化對現代生活、生產所依賴的現代尖端技術顯得越來越重要。前面已提到,X射線耀斑直接引起地球電離層騷擾,從而影響地球短波通訊。太陽質子事件會危及宇航員和宇宙飛行器上的傳感器及控制設備,對在高緯地區飛行的旅客和乘務人員也構成輻射威脅。另外有人統計,劇烈的太陽活動與地震、火山爆發、旱澇災害、心臟和神經系統疾病的發生及交通事故都有關系。 所以,太陽活動和日地物理預報是非常重要的。太陽活動預報分為長期、中期、短期預報和警報。日地空間環境作為系統的科學研究對象是在1957年人類進入太空開始的。50至70年代是探索階段,人們逐步認識到太空環境的重要性。在大量探測的基礎上建立了描述環境的靜態模式,對壹些重大的航天活動做了安全性的預報。80年代以後,在需求的推動下,日地空間環境的研究得到迅速的發展。自1979年開始每隔四年壹次的國際日地預報會議均如期舉行,規模逐次擴大。為了聯合和協調各主要國家的工作,成立了聯合的預報中心。總部設在美國,有10個區域警報中心分布於全球。我們 北京區域警報中心是其中之壹。進入90年代以後科學家們形象地稱之為“空間天氣”。

太陽活動周期

這壹周期平均為22年,它包含兩個11年的太陽黑子周期,在每個周期中,太陽黑子的磁極極性相反,而其他各種日面現象的變化也象黑子壹樣有兩次高潮和兩次低潮。這些日面現象包括日珥、耀斑和磁效應等的頻數起伏,磁效應則包括極光和對地球上無線電幹擾的增強。太陽黑子的11年基本周期(有時也稱為太陽活動周)是施瓦貝於1843年宣布發現的。有人企圖把太陽活動周期同其他各種現象的變化聯系在壹起,如太陽直徑的微小變化。甚至樹木年輪的變化都同太陽活動周期有關。

最早的日食記錄

公元前1217年5月26日,居住在我國河南省安陽的人們,正在從事著各種各樣的正常活動,可是壹件驚人的事情發生了。人們仰望天空,之間光芒四射的太陽,突然產生了缺口,光色也暗淡下來。但是,在缺了很大壹部分後,卻又開始復原了。這就是人類歷史上關於日食的最早記錄。它刻在壹片甲骨文上。

我國古代對日食的觀察,保持了紀錄的連續性。例如在《春秋》這本編年史終究記載了有公元前770年—公元前476年的244年中的37次日食。從公元3世紀開始對於日食的記錄,更是壹直延續到近代,長達壹千六七百年之久。

持續時間最長的日食

日食(月亮界於太陽和地球之間)持續的最長時間為7分31秒。1955年發生在費城西部持續時間為7分8秒的日蝕是近年最長的壹次。據預測,2186年大西洋中部地區將發生壹次持續時間7分29秒的日蝕。1995年,泰國曼谷的壹次日蝕中,壹位母親和孩子被攝影照片,這次日蝕在該國某些地區為日全蝕。月蝕(月亮運行進入地球的阻影)持續的最長時間為1小時47分。2000年7月16日,在北美的西海岸人們看到這種景象。

由於月球、地球運行的軌道都不是正圓,日、月同地球之間的距離時近時遠,所以太陽光被月球遮蔽形成的影子,在地球上可分成本影、偽本影(月球距地球較遠時形成的)和半影。觀測者處於本影範圍內可看到日全食;在偽本影範圍內可看到日環食;而在半影範圍內只能看到日偏食。

[title]十年日食時間表[/title]

年 月 日 類型 最佳觀測點

2008 2 7 環 南極洲、太平洋

2008 8 1 全 加拿大、北冰洋、蘇聯、中國

2009 1 26 環 大西洋、印度洋、印度尼西亞

2009 7 22 全 印度、中國、太平洋

2010 1 15 環 非洲、印度洋、緬甸、中國

2010 7 12 全 太平洋、南美洲南部

2012 5 21 環 中國、日本、太平洋、美國

2012 11 14 全 澳大利亞、太平洋

2013 5 10 環 澳大利亞、伊裏安島、太平洋

2013 11 3 全環 大西洋、非洲

2014 4 29 環 南極洲

2015 3 20 全 大西洋、斯匹次卑爾根群島、北冰洋

2016 3 9 全 印度尼西亞、太平洋

2016 9 1 環 大西洋、非洲、印度洋

2017 2 26 環 太平洋、南美洲南部、大西洋、非洲南部

2017 8 22 全 太平洋、美國、大西洋

2019 7 3 全 太平洋、南美洲

2019 12 26 環 阿拉伯半島、印度、印度尼西亞、太平洋

2020 6 21 環 非洲、阿拉伯半島、巴基斯坦、中國、太平洋

2020 12 15 全 太平洋、南美洲南部、大西洋

2021 6 10 環 北美洲東北部、北冰洋、蘇聯

2021 12 4 全 大西洋、南極洲、太平洋

2023 4 20 全環 印度洋、伊裏安島、太平洋

2023 10 15 環 太平洋、北美洲南部、南美洲北部、大西洋

2024 4 9 全 太平洋、北美洲南部、大西洋

2024 10 3 環 太平洋、南美洲極南部、大西洋

2026 2 17 環 南極洲、印度洋

2026 8 13 全 北冰洋、格陵蘭島、大西洋、歐洲極西部

2027 2 6 環 太平洋、南美洲極南部、大西洋

2027 8 2 全 大西洋、非洲極北部、亞洲極西南部、印度洋

2028 1 26 環 太平洋、南美洲北部、大西洋、歐洲西部

2028 7 22 全 印度洋、澳大利亞、太平洋