中國追日第一人：說說日全食的那些事

作者 | 汪克敏 原中國天文學會副理事長，原中國科學院北京天文台副台長，從上世紀80年代末起至2009年的近20年間，他奔赴世界各地組織觀測過10次日全食，堪稱中國追日第一人。

2017年8月21日，美國將出現99年來首次覆蓋全美範圍的日全食，也是近40年來美國境內覆蓋範圍最廣的日食。 日食帶從俄勒岡州開始到南卡羅來納州結束，覆蓋約2億居民，在日食帶內可以看到120-160秒不等時長的黑太陽。

美國宇航局公布的8月21日美國日全食日食帶地圖

罕見而壯觀的日全食

作為一種罕見的天象，全球每兩、三年才發生一次日全食，在同一個地點發生兩次日全食則可能要間隔三百年左右。這是因為地球公轉軌道面和月球公轉軌道面之間存在一個夾角，並不重合，因此，不是每次月球運行到地球和太陽中間的時候都會發生日全食。

一次完整的日全食全過程(新浪科技配圖)

在日全食期間，能看到不少有意思的現象。當月面剛剛將太陽完全隱藏在身後時，由於月面並不平整，部分太陽光將透過月面的凹處，形成壯觀的貝利珠、以及鑽石環。

當太陽被完全遮住後，還可以看到太陽周圍的日冕，這是太陽的外層大氣。由於平時天空明亮，我們通常很難直接看到日冕。如果通過望遠鏡來觀察，還有機會看到太陽邊緣的「小火苗」——日珥。日珥呈現深紅色，是一些巨大的氣流和氣體環，源自於太陽黑子的磁場。另外，太陽的色球層也會在日全食期間顯現，不過只有很短暫的幾秒鐘。

20年追逐十次日食

日全食是一種視覺上非常震撼的天象，但這種震撼只有在現場才能感受到，無論是通過圖片、還是網路直播都無法體會，有條件的人都應該去親自體驗一下。

1988年3月18日赴菲律賓進行日全食觀測，菲總統阿基諾夫人接見中國代表成員

1988年3月18日菲律賓日全食觀測現場

我第一次去觀測日全食是1988年3月18日，在菲律賓的棉蘭老島，當時我們中國觀測團有五位代表。由於菲律賓總統接見，我們一行被安排到一處莊園內觀測。初虧時，天氣還不錯，可後來就不行了，在全食階段，一片雲朵徹底擋住了太陽。

而遠在20公里之外，我們原先計劃的觀測點上天氣非常好。所以，這次觀測的政治待遇很高，但錯失了一次觀測機會。

1991年，我作為業務總指導，又隨中國青少年代表團前往夏威夷大島觀測日全食。這次依然天公不作美，沒有觀測成功。直到1995年泰國日全食，我才第一次真正看到了。

後來，1997年黑龍江漠河、1999年德國慕尼黑、2000年辛巴威、2002年澳大利亞、2005年埃及、2008年新疆伊吾、2009年長江大日食等七次日全食都觀測成功。其中2008年、2009年的兩次還為新浪網、中央電視台等媒體提供了日食直播信號。

2008年8月1日，新疆伊吾的太陽曆廣場上，國內外天文愛好者在等候日食

2008年新疆伊吾日全食觀測期間，在食既前幾分鐘，一片雲朵擋住了太陽，當時頗為緊張，好在關鍵時刻雲朵又走開了

2008年新疆伊吾日全食期間出現的貝利珠

2009年7月，做客新浪網為網友解讀長江日全食

由於工作經歷的原因，我負責了多年特殊天象和天文科普工作，才能夠在20年間十次參與或組織追逐日全食，當時就是希望抓住每一次的日全食觀測機會，讓科學家和愛好者更好的參與其中。

目前，國內可能沒有誰能超過我的日全食觀測次數，但相信後來的年輕人一定能超過我的紀錄。

為何要追日食

對於日全食這樣的特殊天象，科學家也是在全心追逐的。這是因為日全食發生的頻率並不高，加上觀測成功率僅百分之五十左右。因此，日全食期間，科學家就要抓住難得的觀測機會，進行相關研究，如太陽磁場、太陽射電、太陽風、太陽對日地空間環境的影響、尋找水內小行星等。科學家也會進行關於中微子、引力異常等基礎物理學的研究。

特別值得一提的是，1919年5月29日的日全食，持續了6分51秒，是20世紀時間最長的日食之一，曾被用來驗證愛因斯坦廣義相對論。根據廣義相對論，光線在引力場中將發生偏轉。英國劍橋大學天文台台長愛丁頓通過這次的日食觀測，測定了太陽引力造成的星光偏轉，從而第一次證實了廣義相對論的正確性。

而對於青少年，日全食是一種心靈的震撼，能讓青少年親身體會科學的無窮魅力，從小樹立科學觀念，提高科學素養。

2017年-2040年期間的日全食時間表

日全食要如何觀測

對於普通人，應該如何去觀測日全食呢？選擇觀測點很重要，要符合至少三個條件：第一、儘可能靠近日全食帶的中心線；第二、日全食的（全食階段）時間要儘可能長；第三、天氣因素至關重要，如果天氣不好，日全食的時間再長也沒有用。就這次美國日全食而言，雖然美國中西部的日全食時間會比東部少幾十秒，但從過往天氣統計數據看，中西部部分地區的天氣相對較好。

在觀測工具方面，一定要選擇好太陽濾光鏡，如專用的巴德膜日食眼鏡，不建議使用塗黑的玻璃片，更不要用普通太陽墨鏡去觀看。日全食期間，如果月亮尚未完全遮擋太陽，千萬不能直接把眼睛對著太陽看，那樣會把眼睛灼傷、燒壞，引起視網膜的變化，非常危險。

如果用望遠鏡觀測，也絕不允許在不加有效減光裝置（如巴德膜）的情況下，直接觀測太陽。日全食來臨前，一定要檢查好巴德膜眼鏡或巴德膜減光裝置是否破損漏光，避免在觀測期間發生危險。

即將到來的8月21日美國日全食，可以說是未來4-5年內條件相對比較好的一次。如果錯過這次，2019年、2020年需要遠赴南美、2021年則要到南極去觀測。如果要等日全食再次來到中國，則要到2034年，2035年。希望各位都機會親眼目睹一次日全食，感受黑日魅力。

出品 | 新浪科技《科學大家》

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