不同類型日食形成的原因,期間可以看到哪些恆星和行星?
日食,又被稱作日蝕。在民間傳說中,此現象被喚作天狗食日。在天文領域,日食算得上是和我們比較沒有距離感的一種現象,這跟觀測它的難易程度和發生頻率有關。日食只會發生在新月階段,當月亮直接穿過地球和太陽之間的時候,它的陰影會落在地球的表面。即:月亮進入氣球和太陽之間發生日食,月亮在地球上投下陰影。那麼,日全食期間可以看到哪些恆星和行星,下一次日食又是何時?
下一次日食發生的時間和地點
繼上一次2017年美國日食之後將近2年時間,我們終於又有機會體驗月亮完全阻擋太陽、白天變成黑夜的日全食現象了,它約200公里寬的陰影會移動到地球的表面。但是,由於這次大部分的日食發生的地點都在太平洋上空,所以,可能只有那時正處於該位置的少數船隻和飛機上的人才得以一見;在此次日食過程中,月球阻擋的主要是南太平洋、智利和阿根廷的太陽,在南美洲的其他地區,人們可以看到偏食。並且,這次日食的持續時間相對更長,可以達到4分33秒。
在整體過程中,天空的黑暗表現並不等同於一個明亮滿月下的夜空,但是,一些在白天的天空中看不到的行星和恆星,也都將呈現出特殊的外觀。因為黃昏的影響,會使得日落後的天空保持合理亮度達到30到40分鐘。所以,即使處在日全食最黑暗的階段,我們地球上的氣氛也會明顯的增量天空。當太陽的上緣消失在地平線以下,它也並不會立刻變暗。即使太陽被完全隱藏時,整體天空相對仍然比較明亮,並且,你還能看到的一件事,那就是恆星和行星的出現。
導致不同類型日食形成的原因
日食並不只有一種類型,至於產生的是日全食、環形日食,還是部分日食,則需要取決於幾個重要因素。實際上,會有兩種類型的陰影:一種類型是本影,它是陰影的一部分,會擋住所有的陽光;另一種是半影,它是一個較淺的漏斗形陰影,陽光被部分遮擋。本影採用黑色細長錐形,同時,它被半影包圍。當軌道平面相交,並且這個距離有利於地對齊時,新月看起來則可能會完全擦掉太陽的圓盤。在日全食期間,月亮會將自己的本影投射到地球表面,而在這短短的幾個小時之內,該陰影就可以繞過地球的三分之一。就平均發生概率而言,大約平均18個月,就會發生一回日全食的現象。
而所謂的部分日食,則是指當只有半影、或部分陰影經過時。在這種情況下的日食期間,太陽的一部分總是保持在視野中,而太陽有多少的剩餘則取決於具體情況。通常情況下,半影會在極地地區,給我們的星球帶來一絲掠過;而那些位於全日食路徑幾千英里範圍內的人,會看到的則是偏食。簡而言之,當整體的路徑越接近,太陽能遮擋的也就越大。而當月亮距離較遠的時候,本影的尖端便不會到達地球。在這樣的情況下,本影理論延續的antumbra會到達地面。此時,任何位於其中的人都可以從本影的兩側向上看,並在月球周圍看到環形或「火環」。
日食的天空並不會像月夜一般黑暗
當7月2日來臨的時候,地球表面會呈現出一圈黑暗,這是因為月球將自己的陰影投射在了地球的表面。如果此時的你正好處於陰影路徑的中央(南太平洋上空),那麼,整體中間的陰影外緣將最多有100公里左右。相反,在超過這個距離的空間,太陽表現得依然非常閃耀。即使是狹窄的新月會使陽光被折射到月亮的陰影中,並閃射和彎曲。但這些弱化的陽光在天空中呈現的視覺效果,就像是日出或日落給我的體驗。
屆時,陰影會撞擊地球表面,雖然是以非常傾斜的角度,但卻將變得越來越伸展。在過程的一開始,天空中最黑暗的部分會朝向西北偏西 ,這也是該陰影逼近的方向。此時,因為它還沒有被陰影籠罩,所以,天空最亮的部分將朝向東南。當接近結束的時候,情況會發生逆轉:處於西北偏西的天空會迅速地變亮,而東南的天空因為陰影會在那個方向迅速向後退,將會變得最暗。當所有散射的陽光被彎曲到月亮的陰影中,請不要以為天空變得像明亮滿月下的夜晚一樣黑暗。當然,你也不會因此而感到失望,光線水平的快速下降的同時,整體的黑暗仍然會非常引人注目,它就像你通常在日出前或日落之後、30到40分鐘左右看到的那樣。
日全食期間可以看到那些恆星和行星
在這次日全食期間,還能讓你看到更明亮的恆星和行星。2019年7月2日天空的總體情況,如果沒有雲,正如ESO的La Silla天文台所見。這裡描繪的是恆星、直到第二級,儘管太微弱的它們可能無法看到。全食期間的太陽將在雙子座的雙子座中。太陽黯然失色之後,天空變得像早晨到中旬一樣黑暗,金星便成為了天空中最引人注目的物體。當全食恆星下降至第一級也應該是可見的,也可能會出現一些較小的第二級恆星,但其餘的恆星可能會被壓制,因為會受到日冕的光線以及天空周圍光線的一般散射。
下太陽的左下方約12度、在西北偏西的地平線上方約4度)、握緊拳頭的手臂長度大約為10度,便是強度為-3.9級的金星;而另一個大小為-2.6的行星木星,則坐落在東南地平線上方,它幾乎和金星截然相反;另外兩顆行星是水星和火星,它們完全閃耀在黯淡太陽的右上角,這個角度大約20至25度。因為水星相對更亮( 1.3),所以,如果天氣條件好得話,它可能「肉眼可見」。而火星將在水星正下方4度處發射 1級,無需藉助雙筒望遠鏡即可在視覺上瞥見。
在天空的東南部,一半的天空觀察者將會看到黃橙色的半人馬座和藍色的Beta Centauri,以及由南十字星(Crux)組成的四顆星。其中,Acrux和Becrux是兩顆最耀眼的星,在整個黃昏中有機會瞥見。在這些星星中,最亮的藍色天狼星(-1.4級)將從西部地平線上升三分之一左右。在天空西南部的大約一半處,亮度僅次於Sirius的黃白色星形Canopus(幅度-0.7)將會閃爍。對於大多數日食觀察者而言,在整體開始前10分鐘或更長時間內,金星可能會變得非常明顯。然後,隨著新月太陽逐漸消失,木星和天狼星則可能會進入視野。然而,如果朦朧的天氣條件佔了上風,那麼,金星可能是你唯一能看到的對象。
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