日食介绍
日食是月球运动到太阳和地球中间,如果三者正好处在一条直线时,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的黑影正好落到地球上,这时发生日食现象。在地球上月影里的人们开始看到阳光逐渐减弱,太阳面被圆的黑影遮住,天色转暗,全部遮住时,天空中可以看到最亮的恒星和行星,几分钟后,从月球黑影边缘逐渐露出阳光,开始生光、复圆。由于月球比地球小,只有在月影中的人们才能看到日食。月球把太阳全部挡住时发生日全食,遮住一部分时发生日偏食,遮住太阳中央部分发生日环食。发生日全食的延续时间不超过7分31秒。日环食的最长时间是12分24秒。法国的一位天文学家为了延长观测日全食的时间,他乘坐超音速飞机追赶月亮的影子,使观测时间延长到了74分钟。我国有世界上最古老的日食记录,公元前一千多年已有确切的日食记录。
科学解释
日食、月食是光在天体中沿直线传播的典型例证。月亮运行到太阳和地球中间并不是每次都发生日食,发生日食需要满足两个条件。其一,日食总是发生在朔日(农历初一)。也不是所有朔日必定发生日食,因为月球运行的轨道(白道)和太阳运行的轨道(黄道)并不在一个平面上。白道平面和黄道平面有5°9′的夹角。如果在朔日,太阳和月球都移到白道和黄道的交点附近,太阳离交点处有一定的角度(日食限),就能发生日食,这是要满足的第二个条件。
由于月球、地球运行的轨道都不是正圆,日、月同地球之间的距离时近时远,所以太阳光被月球遮蔽形成的影子,在地球上可分成本影、伪本影(月球距地球较远时形成的)和半影。观测者处于本影范围内可看到日全食;在伪本影范围内可看到日环食;而在半影范围内只能看到日偏食。
月球表面有许多高山,月球边缘是不整齐的。在食既或者生光到来的瞬间月球边缘的山谷未能完全遮住太阳时,未遮住部分形成一个发光区,像一颗晶莹的“钻石”;周围淡红色的光圈构成钻戒的“指环”,整体看来,很像一枚镶嵌着璀璨宝石的钻戒,叫“钻石环”。有时形成许多特别明亮的光线或光点,好像在太阳周围镶嵌一串珍珠,称作“贝利珠”(贝利是法国天文学家)。
无论是日偏食、日全食或日环食,时间都是很短的。在地球上能够看到日食的地区也很有限,这是因为月球比较小,它的本影也比较小而短,因而本影在地球上扫过的范围不广,时间不长,由于月球本影的平均长度(373293公里)小于月球与地球之间的平均距离 (384400公里),就整个地球而言,日环食发生的次数多于日全食。
日食食相
日全食发生时,根据月球圆面同太阳圆面的位置关系,可分成五种食象:
1.初亏。月球比太阳的视运动走得快。日食时月球追上太阳。月球东边缘刚刚同太阳西边缘相“接触”时叫做初亏,是第一次“外切”,是日食的开始;
2.食既。初亏后大约一小时,月球的东边缘和太阳的东边缘相“内切”的时刻叫做食既,是日全食的开始,这时月球把整个太阳都遮住了;日食过程中,月亮阴影与太阳圆面第一次内切时二者之间的位置关系,也指发生这种位置关系的时刻。
食既发生在初亏之后。从初亏开始,月亮继续往东运行,太阳圆面被月亮遮掩的部分逐渐增大,阳光的强度与热度显著下降。当月面的东边缘与日面的东边缘相内切时,称为食既。此时整个太阳圆面被遮住。 应该是月面的西边缘与日面的西边缘相内切时!天空方向与地图东西方向相反,且初亏是发生在太阳的西边缘与月球东边缘相切!
3.食甚。是太阳被食最深的时刻,月球中心移到同太阳中心最近;日食过程中,太阳被月亮遮盖最多时,两者之间的位置关系;日全食过程中,太阳被月亮全部遮盖而两个中心距离最近时,两者之间的位置关系。
4.生光。月球西边缘和太阳西边缘相“内切”的时刻叫生光,是日全食的结束;从食既到生光一般只有二三分钟,最长不超过七分半钟;
对于日食,食甚后,月亮相对日面继续往东移动,当月面的西边缘和日面的西边缘相内切的瞬间,称为生光,它是全食阶段结束的时刻。
5.复圆。生光后大约一小时,月球西边缘和太阳东边缘相“接触”时叫做复圆,从这时起月球完全“脱离”太阳,日食结束。
日食过程中,生光之后,月面继续移离日面,太阳被遮蔽的部分逐渐减少,当月面的西边缘与日面的东边缘相切的刹那,即第二次外切时的位置关系称为复圆。太阳又呈现出圆盘形状,整个日全食宣告结束。
辞海另解:
日食的过程中,月亮阴影和太阳圆面第二次外切时的位置关系,也指发生这种位置关系的时刻。复圆是日食过程的结束。
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