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准备好了吗?2019年的最后一次日食来了!
信息来源:科普中国-科普融合创作与传播 公布日期:2020-01-02 访问次数: 字号:[ ]

  出品:科普中国

  制作:左文文(中国科学院上海天文台)

  监制:中国科学院计算机网络信息中心

  今天你那里出太阳了吗?如果出了的话,说不定可以看到日食哦!

  12月26日,日环食天象立刻上演,不过此次环食带不会经过我国境内,所以我国部分地区能观测到日偏食。

2019年12月26日中国主要城市见日食情况,表格来源:《中国天文年历》

中文字幕无线观看高清  没在表里的小伙伴也别伤心,明年6月21日就能在中国境内欣赏少见的日环食了。

中文字幕无线观看高清  快跟小编复习一下科学看日食的姿势吧,文末有直播链接哦。

  四种日食,你看过几种?

  当月球运动到地球和太阳之间时,如果三者正好处于一条直线,月球会挡住太阳照耀到地球上的光,在月球背着太阳的方向会出现阴影,称作月影。在月影扫过地球上的区域看到的太阳被月球所遮挡,这种现象称作日食。

日食、本影、半影的示意图,图片来源:timeanddate.com

中文字幕无线观看高清  月影分为本影、半影和伪本影。本影(umbra)指没有受到太阳光直射的地方,在空间上其实是个圆锥形,故称作本影锥。半影(penumbra)指只受到部分太阳光直射的区域。而伪本影指本影锥汇聚一点后继续延伸所得到的椎体。

  根据观测者位于月影的具体位置,观测者看到的日食主要分为四类,即日偏食、日全食、日环食和全环食。

  日偏食:当地球上的观测者处在月球的半影区中,看到的是日偏食,太阳一部分被月球遮挡。日偏食发生在非极区时,通常在地球的某些区域能看到其它食相,如日全食或日环食或日全环食。就像今天,中国多地能看到日偏食,而在沙特阿拉伯的部分地区就能看到日环食。

  日全食:太阳平均直径是月球直径的约400倍,日地平均距离是月地平均距离的约400倍,因此在地球轨道上,月球本影的尺寸可以刚好遮住整个太阳,就发生了日全食。这种情况通常发生在月球处于近地点时,从而月球的本影才能扫过地球表面。当观测者处于月球本影范围内,便能看到日全食;而处于半影范围的观测者会看到日偏食。

  日环食:当月球处于远地点时,月球的本影锥不能到达地球,月球本影锥延长所形成的伪本影锥扫过地球的部分区域。此时,月球看起来的大小比太阳看起来的尺寸小,因此从处于伪本影区的地方看太阳,能看到一个中心被遮挡、周围发光的光环,即日环食。

  全环食:除了日全食和日环食之外,还有一种非常巧合情况下发生的日食——全环食。当月地距离刚好是日地距离的约1/400时,月球的本影锥顶点刚好能接触地球,而在全食带两端是伪本影。随着地月的相对移动,处于本影锥顶点附近的区域会先后看到日环食、日全食和日环食,故称作看到全环食。

中文字幕无线观看高清  △半影、日偏食(partial eclipse)、伪本影(antumbra)、日环食(annular eclipse)的示意图,图片来源:timeanddate.com

  日食五步走,不过偏食只能看到三步

  日食过程分为初亏、食既、食甚、生光和复圆。

  初亏指月球东边缘刚和太阳西边缘相“接触”(外切)时,是日食的开始。食既,指月球东边缘刚和太阳西边缘相内切时,是日全食或日环食的开始。食甚,指月球中心距离太阳中心距离最近的时刻。生光,指月球西边缘与太阳东边缘相内切时,是日全食或日环食的完毕。复原,指月球西边缘和太阳东边缘相外切时,是日食的完毕。

中文字幕无线观看高清图片来源:veer图库

  日全食过程中,同一个地区能看到从初亏到复原的时长能延续几个小时,而最精彩的部分是从食既到生光,延续时间从几秒钟到7.5分钟不等。21世纪最长的一次日全食中,这部分阶段时长为6分39分,发生在2009年7月22日。

  与之对比的是,月全食最长可延续3小时40分钟。为什么有这么大的差别呢?视觉上,日全食延续的时间取决于月影和日面的相对大小,而月全食延续的时间取决于地影和月面的相对大小。发生日全食时,月影从刚接触日面到完全离开日面所需时间不长,是因为我们看到的月影大小和日面大小相差不大。而发生月全食时,地影相对月面较大,从而在相当长的时间里,月面笼罩在地影的“侵蚀”中。

中文字幕无线观看高清  日环食过程中,同一个地区能看到从初亏到复原的时长能延续约3个小时,而能看到从食既到生光的时长从1秒钟到12分钟以上不等。

中文字幕无线观看高清  而对于日偏食过程,只能看到初亏、食甚和复圆三个过程,同一个地区能看到从初亏到复原的时长能延续几个小时。12月26日,北京地区看到的日偏食天象从初亏到复原,延续时间1小时45分钟;上海地区看到的日偏食天象从初亏到复原,延续时间2小时25分钟。

  这次日食,你能看到什么?

  如果你处在环食带中心线上,则能看到月亮与太阳同心、也即能看到等宽的同心圆环。如果你仅在环食带内而没在中心线上,看到的是偏心圆环。如果你处在环食带以外、日食带以内区域,看到的则是日偏食。

2019年12月26日日食带的分布,图片来源:timeanddate.com

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