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日食是怎么回事

盛夏,人们在地里劳作,刚开始还挥汗如雨,埋怨着太阳光太毒,把人晒死了。忽然就觉得不对劲了,怎么回事,天逐渐暗了下来,粗心的人以为是来了一块云遮住了,也不抬头看天。细心的人仰望一下太阳,咦,太阳被什么遮住了?赶快用双手交叉,透过指缝,竟然看到太阳正一点点被一个黑影蚕食掉,这就是要发生日食了。

在我们能看到的天空,没有比日全食更能引起人们的幻想和兴趣的了。没有任何现象能够比晴天的中午太阳逐渐消失更令人奇怪的了。

在人们还没研究这种现象之前,太阳大白天消失被人当作超自然现象,认为是神灵发怒的表现,他们为了不惹神灵发火,有的还要祭祀、祈福。自从科学家发现这是自然现象并计算得出和事实吻合的预测之后,就连没有受过教育的人也不会再感到恐怖,而是会坦然接受这一天象。即使这样,这个伟大的现象仍然让人浮想联翩。

每到了日食开始的时候,我们总会在明亮的日轮的西边沿上看见一丝黑影在继续发展,像乌贼喷墨一样侵蚀着,一直到日轮上只剩下蛾眉月似的一丝光辉还不罢休。地面上观望的人会感觉到,日光会跟着黑影的速度迅速往前跑,一种凄惨暗淡的微明代替了辉煌夺目的日光笼罩着大地,显现一种阴暗的景象。一会儿,太阳就剩一丝光明的弧线。观望的人仍然希望太阳会战胜黑暗,照耀着地球的太阳不会从此消亡。刹那间,最后一线日光也消失了,只剩下一片黑暗(因为它来得突然,所以我们感觉到特别黑)笼罩着我们,我们一会儿就见识了黑夜的来临。整个自然处在惊愕和沉寂中……明亮的星星也出现在天空!

在全食前大家还在一边观察现象的发展,一边掩饰不住兴奋地诉说自己的观感,当星星出现,大家发出一声惊奇的叫喊之后,都沉默了,怅然若失,又有莫名的恐慌,好像被什么惊呆了。就连歌唱的雀鸟,也停止了歌唱,歪着头茫然地瞅着这个奇怪的世界;狗也躲藏到主人的腿下,藏着狗头,不敢吭声;母鸡早把雏鸡藏在翼下,不给它们胡乱跑;之前还哜哜嘈嘈的世界一下变得无声无息了。

黑夜就这样提前降临了,这种黑夜,有时会很黑,有时是不完全黑的,这样完全被巨大的黑影笼罩奇怪的反常的景象,让所有的动物惊慌。幸亏地球仍然被一点儿红光模糊地照耀着,这是从月球影锥之外太阳的高层大气而来的,这是很多人的希望之光。

在有些日全食发生时,有时能看到几颗明星和行星,黑暗笼罩多的时候,可以看见所有在地平线上的行星和1等星、2等星。这时候气温迅速地降低,有时候有一种叫作日食风的风开始吹刮起来,是不是让人毛骨悚然。嘿嘿,别怕,这是自然天象,要学会享受这样的过程。

当所有的眼睛都望着天空的一点,期待在那里呈现出奇观,这是人人可以共享的盛况,只要你提前站到观测的地点!在日轮上飘荡着漆黑的月轮,外围镶着淡红色光的细丝,那是太阳的色球层(我们在前面的章节介绍过)。从这个色球层喷出高度可达90万千米的巨大火焰,这便是太阳的日珥(在前面的章节也介绍过)。在色球颜色圈的外边还有白色或者珍珠色的光环,延展出去达到几个太阳的直径那样远,这是日冕层。这样的奇观一个人短暂的一生能看到的次数是可数的。所以每次预报这种天象要出现时,大家都奔走相告,提前做好观看的准备,不愿错过这样难得的观赏时机。

日食

再说1605年的开普勒在那不勒斯、1708年卡西尼在观测日食时都对日冕进行了描绘,他们那时候觉得这种光辉是地球大气所造成的,或者是月亮边沿对日光的漫射造成的。到了1842年,科学家才开始承认它是有可能属于太阳的,用望远镜不能欣赏这个无可比拟的景象,唯有肉眼才能看出它美丽的全貌,因为这个天象是属于全人类的,不需要借助任何高科技就能全方位看到。

可惜这个景象是很短暂的,转瞬间,在月亮的西边沿冒出一丝弯月式的光辉,而且迅速地扩大。日珥和日冕的神秘光辉也立刻消逝,自然界渐渐又恢复到开始的现状,日食结束了。

现在我们谈谈日食是怎么形成的:

如果月亮刚好在黄道(这个在前面章节介绍过)平面上运行,每次新月的时候,月亮都会在太阳面上经过。可是由于月亮的运行轨道是偏斜的(见月亮的章节),唯一的是太阳正接近黄白交点之一时才可能发生日食。我们在地球适当的地方,就可看到日食的发生。

月亮从太阳面上经过能不能完全遮住太阳面呢?我们知道太阳的直径比月亮大约400倍,但它们的距离刚好远了约400倍。这样在我们眼中,这两个实际上完全不等的天体,却成了孪生兄弟差不多大了。这不仅仅是这两个天体的真实大小的问题,更重要的是我们视觉的问题。由于月亮的轨道不是圆的,我们有时看月亮仿佛大些,有时觉得小些。在觉得月亮大时,可以完全遮住太阳;在相反的情况下,就遮不住了,这就是为什么日全食出现少的原因。

日食和月食之间是有差异的。那就是月食在任何看得见月亮的地方情形都一样,观看日食却要依赖观测者的位置,这也是很多天文爱好者不惜任何代价万里迢迢找到适合观测日食地点的原因。

“中心食(central eclipse)”在日食里可以说是最有趣的,那时月亮中心恰好遮住太阳中心。要想看到这种中心食,观测者必须准确地计算出连贯日月中心直线,并提前到那个地方等候。

有时候我们看到月亮感觉比太阳大,能把太阳全部遮住。这种食就是“日全食(total eclipse)”。也就是我们前面提到的星星出来了,大地陷入奇怪的宁静。

“日环食(annular eclipse)”出现的时候,我们看到的太阳大些,在中心食时就有一圈太阳光环绕住中间的月亮,像一枚金光闪闪的戒指,特别吸引人。

现在我们已经可以在地图上画出连接日月两中心的直线从地球面上掠过的路径来。这种表明日食路线和区域的地图预先在航海历书中印出来,这也是航海人的贡献。在不超过160千米以外的范围,在中心线扫过的路径南北附近地区也可见到全食或环食。在这界限外的观测者只能见到月亮掩去了太阳一部分的偏食了。而在更远的更大范围的地区,则要和日食说再见了,压根就无缘见到日食。这也是广大天文爱好者追逐日食的原因所在。