2019年唯一一次日全食登陸南美！日全食有何價值？

本文綜合自《知識就是力量》雜誌、科技日報

北京時間7月3日清晨，今年唯一一次日全食在南美洲上演，整個過程大約持續2分多鐘，成千上萬遊客聚集在智利、阿根廷兩國欣賞。日全食非常罕見，平均來說，地球上每18個月才會出現一次日全食。而同一個地方，將近 400年才能看見一次。

日全食「數百年一遇」

日全食是月球把太陽全部遮住的天象，是很多人都想一睹的壯麗景觀。但在人類可觀測到的各種天文現象中，日全食是比較難觀測成功的。雖然從發生次數上來看，日全食是比月全食多的，但月全食發生時，處於黑暗的半個地球都有機會看到；而日全食的觀測範圍卻極其狹窄，還經常位於海洋、沙漠等人跡罕至的地區。除非跋山涉水特意去追尋，否則人們能看到的日全食次數是遠遠少於月全食的。

日食發生時，被月球擋住陽光的區域在月地之間形成一個陰影「圓錐」，地球表面擦過它的部分才能看到日全食。由於日月軌道所限，地表能切到「圓錐」的最大截面，直徑也不到270千米，隨著地球自轉掃過狹窄的一條能看到日全食的地帶。每次日全食發生時日、地、月三者的相對位置和角度不同，月影「圓錐」也就掃在地球上的不同地點。雖然日全食並不像彗星、流星雨那樣周期動輒千百年，但對某一地區而言，「數百年一遇」並不誇張。

日全食分五個階段

一次日全食的過程可以分為五個階段：初虧、食既、食甚、生光、復圓。

由於月亮自西向東繞地球運轉，所以日食總是在太陽圓面的西邊緣開始的。月亮的東邊緣剛接觸到太陽圓面的瞬間，稱為「初虧」。這是日食過程開始的時刻。

從初虧開始，就是偏食階段了。月亮繼續往東運行，太陽圓面被月亮遮掩的部分逐漸增大，當月面的東邊緣與日面的東邊緣相內切時，稱為「食既」。此時整個太陽圓面被遮住。

食既以後，月輪繼續東移，當月輪中心和日面中心相距最近時，就達到食甚。

對日偏食來說，食甚是太陽被月亮遮去最多的時刻。月亮繼續往東移動，當月面的西邊緣和日面的西邊緣相內切的瞬間，稱為「生光」。

在生光將發生之前，鑽石環、貝利珠的現象又會出現在太陽的西邊緣，但是很快就會消失。接著在太陽西邊緣又射出一線刺眼的光芒，原來在日全食時可以看到的色球層、日珥、日冕等現象迅即隱沒在陽光之中，星星也消失了，陽光重新普照大地。

生光之後，月面繼續移離日面，太陽被遮蔽的部分逐漸減少，當月面的西邊緣與日面的東邊緣相切的剎那，稱為「復圓」。這時太陽又呈現出圓盤形狀，整個日全食過程就宣告結束了。

▲在同一位置拍攝數張日全食照片，經過後期疊加展現出日全食發生的過程

日全食有什麼價值？

日全食之所以受到重視，不僅因為它是壯麗的天文奇觀，更重要的原因是科學家能通過日全食來開展各種研究與實驗，包括對太陽的各項研究與監測，以及熱輻射、電磁輻射在不同大氣層高度上的波動情況等。此外，日全食期間地磁活動的干擾對生物作用的影響等也是非常值得研究的課題。

在科學史上，有許多重大的天文學和物理學發現都是利用了日全食的機會。最著名的例子是1919年的一次日全食，證實了愛因斯坦廣義相對論的正確性。愛因斯坦於1915年發表了在當時看來極其難懂、也極其難以置信的廣義相對論，這種理論預言光線在巨大的引力場中會拐彎。人類能接觸到的最強的引力場就是太陽，可是太陽發出的光很強，根本無法看出遠處的微弱星光在經過太陽附近時是否拐彎了。但如果發生日全食，擋住太陽光，就可以進行測量，驗證出光線是否會拐彎了。

觀測拍攝日全食小技巧

看到這裡，相信很多小夥伴都摩拳擦掌，也想去觀測、拍攝這神奇的「黑太陽」。下面，就為大家簡單介紹一下觀測、拍攝日全食的小技巧。

1.如何觀測日全食

強烈的日光會灼傷眼睛，所以絕對不能用肉眼直接觀測，可以購買觀測日食專用的巴德膜眼鏡。如果用望遠鏡觀測，則需為望遠鏡配備合適的巴德膜濾鏡。

2.拍攝日全食所需的器材

拍攝日全食特寫照片需要一支不小於400mm的長焦鏡頭。如果想拍攝帶地景的日全食照片，則需再準備一支廣角鏡頭和機身。拍攝用的鏡頭也需配備合適的巴德膜濾鏡。拍攝日全食可使用遙控快門線，自動設定時間進行拍攝，這樣你就能盡情地觀測了。

3.如何精準對焦太陽

想把太陽拍清楚也有小技巧，首先我們將相機切換到手動對焦模式，然後用相機液晶屏的對焦放大模式觀察太陽。如果發現太陽上有太陽黑子，就以太陽黑子作為參照物進行手動對焦，直至太陽黑子變得清晰。這樣拍攝的太陽要比自動對焦拍攝的太陽更為清晰。

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