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《科学大家》|中国追日第一人:说说日全食的那些事

时间:2017-07-27 09:09:10 点击:

  核心提示:出品 | 新浪科技《科学大家》  作者 | 汪克敏 原中国天文学会副理事长,原中国科学院北京天文台副台长,从上世纪80年代末起至2009年的近20年间,他奔赴世界各地组织观测过10次日全食,堪称中国追...

  出品 | 新浪科技《科学大家》

  作者 | 汪克敏 原中国天文学会副理事长,原中国科学院北京天文台副台长,从上世纪80年代末起至2009年的近20年间,他奔赴世界各地组织观测过10次日全食,堪称中国追日第一人。

  2017年8月21日,美国将出现99年来首次覆盖全美范围的日全食,也是近40年来美国境内覆盖范围最广的日食。 日食带从俄勒冈州开始到南卡罗来纳州结束,覆盖约2亿居民,在日食带内可以看到120-160秒不等时长的黑太阳。

美国宇航局公布的8月21日美国日全食日食带地图美国宇航局公布的8月21日美国日全食日食带地图

  罕见而壮观的日全食

  作为一种罕见的天象,全球每两、三年才发生一次日全食,在同一个地点发生两次日全食则可能要间隔三百年左右。这是因为地球公转轨道面和月球公转轨道面之间存在一个夹角,并不重合,因此,不是每次月球运行到地球和太阳中间的时候都会发生日全食。

一次完整的日全食全过程(新浪科技配图)一次完整的日全食全过程(新浪科技配图)

  在日全食期间,能看到不少有意思的现象。当月面刚刚将太阳完全隐藏在身后时,由于月面并不平整,部分太阳光将透过月面的凹处,形成壮观的贝利珠、以及钻石环。

  当太阳被完全遮住后,还可以看到太阳周围的日冕,这是太阳的外层大气。由于平时天空明亮,我们通常很难直接看到日冕。如果通过望远镜来观察,还有机会看到太阳边缘的“小火苗”——日珥。日珥呈现深红色,是一些巨大的气流和气体环,源自于太阳黑子的磁场。另外,太阳的色球层也会在日全食期间显现,不过只有很短暂的几秒钟。

  20年追逐十次日食

  日全食是一种视觉上非常震撼的天象,但这种震撼只有在现场才能感受到,无论是通过图片、还是网络直播都无法体会,有条件的人都应该去亲自体验一下。

1988年3月18日赴菲律宾进行日全食观测,菲总统阿基诺夫人接见中国代表成员1988年3月18日赴菲律宾进行日全食观测,菲总统阿基诺夫人接见中国代表成员
1988年3月18日菲律宾日全食观测现场1988年3月18日菲律宾日全食观测现场

  我第一次去观测日全食是1988年3月18日,在菲律宾的棉兰老岛,当时我们中国观测团有五位代表。由于菲律宾总统接见,我们一行被安排到一处庄园内观测。初亏时,天气还不错,可后来就不行了,在全食阶段,一片云朵彻底挡住了太阳。

  而远在20公里之外,我们原先计划的观测点上天气非常好。所以,这次观测的政治待遇很高,但错失了一次观测机会。

  1991年,我作为业务总指导,又随中国青少年代表团前往夏威夷大岛观测日全食。这次依然天公不作美,没有观测成功。直到1995年泰国日全食,我才第一次真正看到了。

  后来,1997年黑龙江漠河、1999年德国慕尼黑、2000年津巴布韦、2002年澳大利亚、2005年埃及、2008年新疆伊吾、2009年长江大日食等七次日全食都观测成功。其中2008年、2009年的两次还为新浪网、中央电视台等媒体提供了日食直播信号。

2008年8月1日,新疆伊吾的太阳历广场上,国内外天文爱好者在等候日食2008年8月1日,新疆伊吾的太阳历广场上,国内外天文爱好者在等候日食
2008年新疆伊吾日全食观测期间,在食既前几分钟,一片云朵挡住了太阳,当时颇为紧张,好在关键时刻云朵又走开了  2008年新疆伊吾日全食观测期间,在食既前几分钟,一片云朵挡住了太阳,当时颇为紧张,好在关键时刻云朵又走开了
2008年新疆伊吾日全食期间出现的贝利珠2008年新疆伊吾日全食期间出现的贝利珠
2009年7月,做客新浪网为网友解读长江日全食2009年7月,做客新浪网为网友解读长江日全食

  由于工作经历的原因,我负责了多年特殊天象和天文科普工作,才能够在20年间十次参与或组织追逐日全食,当时就是希望抓住每一次的日全食观测机会,让科学家和爱好者更好的参与其中。

  目前,国内可能没有谁能超过我的日全食观测次数,但相信后来的年轻人一定能超过我的纪录。

  为何要追日食

  对于日全食这样的特殊天象,科学家也是在全心追逐的。这是因为日全食发生的频率并不高,加上观测成功率仅百分之五十左右。因此,日全食期间,科学家就要抓住难得的观测机会,进行相关研究,如太阳磁场、太阳射电、太阳风、太阳对日地空间环境的影响、寻找水内小行星等。科学家也会进行关于中微子、引力异常等基础物理学的研究。

  特别值得一提的是,1919年5月29日的日全食,持续了6分51秒,是20世纪时间最长的日食之一,曾被用来验证爱因斯坦广义相对论。根据广义相对论,光线在引力场中将发生偏转。英国剑桥大学天文台台长爱丁顿通过这次的日食观测,测定了太阳引力造成的星光偏转,从而第一次证实了广义相对论的正确性。

  而对于青少年,日全食是一种心灵的震撼,能让青少年亲身体会科学的无穷魅力,从小树立科学观念,提高科学素养。

2017年-2040年期间的日全食时间表

  日全食要如何观测

  对于普通人,应该如何去观测日全食呢?选择观测点很重要,要符合至少三个条件:第一、尽可能靠近日全食带的中心线;第二、日全食的(全食阶段)时间要尽可能长;第三、天气因素至关重要,如果天气不好,日全食的时间再长也没有用。就这次美国日全食而言,虽然美国中西部的日全食时间会比东部少几十秒,但从过往天气统计数据看,中西部部分地区的天气相对较好。

  在观测工具方面,一定要选择好太阳滤光镜,如专用的巴德膜日食眼镜,不建议使用涂黑的玻璃片,更不要用普通太阳墨镜去观看。日全食期间,如果月亮尚未完全遮挡太阳,千万不能直接把眼睛对着太阳看,那样会把眼睛灼伤、烧坏,引起视网膜的变化,非常危险。

  如果用望远镜观测,也绝不允许在不加有效减光装置(如巴德膜)的情况下,直接观测太阳。日全食来临前,一定要检查好巴德膜眼镜或巴德膜减光装置是否破损漏光,避免在观测期间发生危险。

  即将到来的8月21日美国日全食,可以说是未来4-5年内条件相对比较好的一次。如果错过这次,2019年、2020年需要远赴南美、2021年则要到南极去观测。如果要等日全食再次来到中国,则要到2034年,2035年。希望各位都机会亲眼目睹一次日全食,感受黑日魅力。

  届时新浪科技也将与青蜜研行家合作播报美国日全食前方的视频实况。

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作者:佚名 来源:网络
 

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