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萬維讀者網 > 天下論壇 > 帖子 版主:納川
聊聊剛剛過去的日全食
送交者: 湮滅之城 2024年04月11日16:12:06 於 [天下論壇] 發送悄悄話


202448日,斜跨北美的這場日全食,成了整個沿線上百萬人競相關注的視覺盛宴。

之前,美國航空航天局(NASA)、加拿大航天局(CAS)以及北美各大媒體都提前做出預報,詳細給出了此次日全食所經過的區域和時間,有關日食的各類介紹更是層出不窮,由此已經形成了一波熱點“事件”。

那麼,這次的日全食究竟與以往有什麼特別之處、以至於各個媒體開足馬力如此熱議呢?

首先,就拿2017年經過美國的那次日全食相比,這次的日全食持續時間更長(大約是2017年那次的兩倍),地面覆蓋區域更大。

根據測算,此次日全食從墨西哥的太平洋沿岸(屬南太平洋)開始,途經加拿大東南幾省,再進入美國,覆蓋了美國15個州,其日全食路徑的覆蓋寬度達到了185公里!

儘管太陽的直徑要比月亮大400倍,但由於月亮距離地球比太陽近了大約400倍,所以兩者看起來差不多大。特別是這次,月亮還要比太陽大一點點,正好能夠完全遮住太陽,而且時間長達24分鐘(取決於全食路徑上的具體位置),此時的天空將變得如同夜幕降臨。至於日偏食,則覆蓋了整個北美和中美洲。

日全食的全部過程,人們僅用肉眼就可以觀察到。

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日全食經過墨西哥

 

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日全食經過加拿大

 

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日全食經過美國


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先發幾張2024年4月8號在蒙特利爾日全食現場用手機拍攝的照片:

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遮擋中的太陽,月亮與之大小差不多(8日攝於日全食現場,採用黑色濾鏡)

 

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日全食奇觀(8日攝於日全食現場,未用黑色濾鏡)

 

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日全食形成了漂亮的“鑽戒”效果(Diamond Ring Effect8日攝於日全食現場,採用黑色濾鏡)

 

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圍繞太陽的如彩虹般的大圓環,就是美麗的“日(月)暈”(8日攝於日全食現場,未用黑色濾鏡)

 

仔細觀察你會發現:在太陽下面因鏡頭鍍膜所形成的太陽“鬼影”是呈月牙形的,那才是太陽此刻的真實形狀,而中間的太陽只要仍然亮的耀眼,無論是沒被遮擋還是部分遮擋,表現得都是不可思議的圓形!

這裡所謂的“日暈”(Moon HaloMoon Dog),是一種光學折射現象。由於懸浮在海拔600012000米上空的冰晶在大氣層作用下變成了一個巨大的透鏡,所以經過光線的折射、反射和散射,便在日月周圍形成了一個巨大而美麗的亮環。

又因為冰晶呈六角形,其稜鏡效應所形成的日暈,有着恆定的21.84度半徑,所以日暈或月暈又被稱為22度暈。那如同彩虹般的五彩輪廓,是因為稜鏡的分光作用所致。

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日全食時刻地面的樣子(8日攝於日全食現場,未用黑色濾鏡)

 

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另一側的遮擋(8日攝於日全食現場,採用黑色濾鏡)

 

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日食過後,拍攝點遠眺(8日攝於日全食現場)

 

其次,此次日全食,正處於太陽磁場活躍的峰值期,所以全食期間的日冕將非常巨大。

太陽磁場大約每 11 年會經歷一次太陽周期。2017 年那次日食,太陽磁場處於最小值附近,所以太陽活躍度減少,太陽耀斑和日冕物質拋射也最少。而這次,太陽表面磁場接近最大值,太陽處於高活躍度,NASA甚至將太陽磁場比作一個“tangled hairball”(亂蓬蓬炸起的頭髮)。

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NASA拍攝的日全食狀態下肉眼可見的日冕和日珥

 

所謂日冕(corona),就是太陽大氣層的最外層。它向外層空間延伸數百萬甚至上千萬公里,它是一個高溫但相對暗淡的等離子體區域,又稱作“太陽細絲”。通常被太陽圓盤的眩光所遮擋無法看見,但在日全食期間或用專門的日冕儀才可見到。圖中日冕呈不對稱樣子,表明太陽磁場處於活躍期的最大值。

所謂日珥(prominences),也就是圖中太陽邊緣的粉色絲(pink filament),是從太陽表面向外延伸的大型等離子體和磁場結構,通常呈環狀。雖然日冕由極熱的等離子組成,但日珥包含的等離子要冷得多。典型的日珥綿延數千公里,一些日珥可能會引發日冕物質拋射。

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NASA2011年用He II發出的30.4nm輻射拍攝的日珥假彩色圖

 

第三,此次NASA為跟蹤拍攝日食做足了功夫。他們派出兩架高空科研飛機升空到距地球表面15000米的高空追逐日食。由於飛機在雲層之上,也就剔除了天氣和雲層的影響。又因為飛機以每小時740公里的速度飛行,故可在月影中停留更多的時間。科學家們希望能因此發現日冕的新細節,更多地了解日冕的化學成分和溫度。此外,他們還在日食路徑上使用雷達來研究電離層或地表上地球高層大氣的帶電層。

國際空間站上的宇航員也能鳥瞰到日食發生的全過程。就在地球人準備迎接此次罕見的日全食時,火星在今年2月也發生了一次日全食。

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人們興奮地爭相目睹此次難得的日全食(引自網絡)

 

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日全食時天空如同夜晚,地面媒體的轉播者在看日食(引自網絡)

 

第四,此次日全食期間,有數顆行星在日食周圍可見,其中的兩顆,即距太陽 15º 的金星和距太陽 30º 的木星,它們將十分明亮耀眼。

根據NASA/JPL與加州理工的介紹,在202448日的全食期間,肉眼可以看到木星、金星、土星和火星。而水星(在食相太陽的左上方)和 12P/Pons-Brooks 彗星(在木星的右邊)在下圖中沒有標註,如果沒有雙筒望遠鏡或天文望遠鏡,很可能看不清。

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NASA/JPL給出的分布示意圖

 

以下為NASACSA記錄的此次日全食的精彩圖片:

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墨西哥上空的日食


以下三圖為俄亥俄州克利夫蘭(Cleveland)記錄的特寫:

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克利夫蘭的藍色“鑽戒”

 

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得克薩斯州的達拉斯(Dallas)上空

 

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阿肯色州的拉塞爾維爾(Russellville)上空

 

以下8圖為印第安納州的印第安納波利斯(Indianapolis)上空的美麗景象:

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為更好地利用這次日全食,NASA還邀請更多的公民科學家,幫助解開2024年日全食期間太陽噴流和羽流(solar jets and plumes)之謎,這是一個項目,以“2024日食超級電影項目”(The Eclipse Megamovie Project)命名。

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業餘攝影愛好者在支架上用望遠鏡和數碼單反相機仰望天空的剪影(索諾瑪州立大學/Aurore Simmonet

 

加州索諾瑪州立大學的勞拉(Laura Peticolas)是2024日食超級電影項目”的負責人,她認為:“太陽物理學家不知道有多少太陽質量離開了太陽,日全食為此提供了其他任何方式都無法提供的信息。”

該項目的重點是創建一個開源的數據集,同時邀請100名訓練有素的公民科學家,使用自己的數碼單反相機並配有用來補償地球自轉的赤道儀腳架(equatorial mount),來拍攝日冕和色球的圖像。

之前的那次日全食(2017年),在谷歌的支持下,曾有多達2000名智能手機的用戶拍攝並上傳了34000多張日食圖像,這些照片雖在宣傳上取得了成功,但在科學價值上卻不如預期。勞拉解釋說:“我們沒有要求人們使用赤道儀,所以他們在拍攝中,視場中的太陽移動了。當時我們給了他們四種不同的曝光時間作為示例,期待他們會改變曝光時間,但大多數人都沒有這樣做。”

而這次,勞拉希望能做得更好。這很自然,有了更好的設備,再加上100人以50種不同的曝光方式拍攝並上傳質量高得多的圖像,通過2024年這些日食巨片,有望拍攝出更細緻、更壯觀的圖像。

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那麼,對於此次錯過日全食的北美及西方人來說,下一次的日全食要等到什麼時候呢?

預測給出:最近的一次將於2026812日發生,屆時格陵蘭島、冰島、大西洋和西班牙都將看到日全食。在靠近冰島的食甚點,全食將持續218秒。

但對於北美,下一次的日全食相距更久:

2033 3 30 日:阿拉斯加。

2044 8 23 日:加拿大和美國(蒙大拿州、南達科他州、北達科他州)。

2045 8 12 日:美國(加利福尼亞州、內華達州、猶他州、科羅拉多州、新墨西哥州、俄克拉荷馬州、堪薩斯州、得克薩斯州、阿肯色州、密蘇里州、密西西比州、路易斯安那州、阿拉巴馬州、佐治亞州、佛羅里達州)、加勒比海和南美洲。

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天狗食日(引自網絡)

 

不過,說到日食,在中國傳統文化中,日全食又叫“天狗食日”。由於“日”代表天帝,皇帝乃“天之驕子”嘛。如果出現日食,那可是皇權不穩的凶兆!

《詩經》中有言:“十月之交,朔日辛卯,日有食之,亦孔之丑。”丑者,惡也、凶也;孔者,甚也。可見早在古代,日食就已被人們視為極不吉利的象徵了。

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推背圖

 

唐天文學家李淳風與相士袁天罡合著的推背圖就認為:發生日食是皇帝失德、奸黨當道的表現。而日全食一般應念在國亡君死、天下大亂、城池淪陷、疆土丟失……

倘若以各個朝代歷數過去:

夏朝日全食天下大亂,唐朝日食安史之亂,1842年日全食“鴉片戰爭”,1894年日偏食甲午戰爭,1911年日環食滿清亡,1976年日環食唐山大地震……

巧合嗎?未必。

所以,一旦發生日食,人們會舉辦多種祭祀活動,盼望日食趕快結束,祈求上天賜下平安。

不過,這次的日全食主要以西方為甚,焦慮的該是美國、加拿大和墨西哥人才對,難不成是暗指拜登和“小土豆”?

反正國人用不着驚惶,離“厲害國”還遠着呢。

不過,真的嗎?




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