日食及相关知识

今天，金宇上演了一场大戏，日环食来了，中国境内可以观测到日偏食，引起了广大网友的关注，很多天文爱好者都在观察并拍照。

日食，又叫做日蚀，是月球运动到太阳和地球中间，如果三者正好处在一条直线时，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的黑影正好落到地球上，这时发生日食现象。

在民间传说中，称此现象为天狗食日。日食只在朔，即月球与太阳呈现合的状态时发生。日食分为日偏食、日全食、日环食、全环食。观测日食时不能直视太阳，否则会造成短暂性失明，严重时甚至会造成永久性失明。

日全食

太阳比月球宽400倍，但离地球也是400倍远。由于对称的缘故，月球的暗影，也就是落在地球表面的阴影，宽度正好可以遮住整个太阳。太阳光球完全被月亮遮住，原本明亮的太阳圆盘被黑色的月球阴影遮盖。然而，也只有在日全食发生时才可能用肉眼观测到模糊的日冕（日冕层）。日全食只在月

球位于近地点时发生，此时月球的本影锥长度较月地之间距离长，本影锥才能扫到地球表面。由于太阳的实际体积比月球大很多，所以日全食通常只能在地球上一块非常小的区域见到，因为月亮的本影对太阳来说只是一个小点。中国上次发生日全食是在1997年春节之后，在中俄边境、中国的最北端漠河可见。那次的观测规模之大，出乎想象，世界各国的天文学家和天文爱好者，把个平时人迹罕至的北疆小镇挤得比过年还热闹，由于人数大大超出小镇的接待能力，人们只能宿营在火车和汽车上。

日偏食

中国史书上称“日有食之，不尽如勾”，造成日偏食的原因是因为观测者落在月球的半影区中，观测者会看见一部分的太阳被月球的阴影遮盖，但另一部分仍继续发光。太阳和月球只有部分重合，依据两者中心的视距离远近（太阳被月球遮盖的最大直径）来衡量食的大小。通常日偏食是伴随着其他食相发生，如日全食或日环食或日全环食。但发生在极区的某些日食会是单纯的日偏食（不伴随其他食相），这是因为月球与黄道面的距离稍远，只有半影碰到地球表面。比如今天中国全境观察到日偏食。

日环食

当月球处于远地点时，月球的本影锥不能到达地球；到达地球的是由本影锥延长出的伪本影锥。此时月球的视直径略小于太阳。因此，这时太阳边缘的光球仍可见，形成一环绕在月球阴影周围的亮环。（在环食区之外，所见的食相是偏食）。今天低纬度地区（沙特、新加坡等地）观察利日环食。

全环食

全环食只发生在地球表面与月球本影尖端非常接近，或月球与地球表面的距离和月本影的长度很接近的情形下。由于地球为球体之关系，而本影影锥接触地球时为日全食（常为在食带中间），在食带两端由于影锥未能接触地球，致只能有伪本影到达地球之下，所看到的是日环食。所以，当全环食发生时，随着地月之间的相对运动，会先后出现环食→全食→环食，当然，对于某一个具体的地点来说，在一次日食过程中是不会同时看到全食和环食的。全环食发生机率甚少，上一次全环食发生于2013年11月3日。

观测日食的意义

日全食之所以受重视，更主要的原因是它的天文观测价值巨大，因为月球会让原本刺眼的太阳暗下来，让原本不易观察的日冕层显露出来。科学史上有许多重大的天文学和物理学发现是利用日全食的机会做出的，而且只有通过这种机会才行。比如爱因斯坦的广义相对论预言，光线在巨大的引力场下会发生弯曲。1919年南大西洋的日全食证明了这一点。