７月２２日，看日全食去

陸安洲

2009年7月22日上午8時(shí)左右，沿長(zhǎng)江流域?qū)⒊霈F(xiàn)百年罕見(jiàn)的日全食。根據(jù)推算，下次發(fā)生在這里的日全食時(shí)間是2241年。此次全食帶將橫掃我國(guó)長(zhǎng)江流域，是2 143年來(lái)持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)、全食帶覆蓋人口最多的一次日全食，堪稱21世紀(jì)中國(guó)人可以看到的最壯觀的天象。

這次日全食，中國(guó)是最佳觀測(cè)地，在8個(gè)指定觀測(cè)點(diǎn)(銅陵、桐城、黟縣、嘉興、蘇州、高淳、常州、無(wú)錫)，一些“夸父”們已經(jīng)掀起了訂購(gòu)觀測(cè)設(shè)備、預(yù)訂景區(qū)附近酒店的熱潮，在歐洲南方天文臺(tái)協(xié)調(diào)下，在線直播與世界各大天文臺(tái)有關(guān)的天文臺(tái)情況、觀測(cè)項(xiàng)目和其他活動(dòng)；無(wú)國(guó)界天文學(xué)家組織將安排一個(gè)100小時(shí)的路邊觀測(cè)項(xiàng)目，讓盡可能多的人有機(jī)會(huì)使用望遠(yuǎn)鏡，目睹伽利略當(dāng)年看到的景象。

此次日全食從初虧至復(fù)圓長(zhǎng)達(dá)2個(gè)多小時(shí)，我國(guó)境內(nèi)可以看到的最長(zhǎng)日全食時(shí)間可達(dá)6分鐘，全食帶寬度可達(dá)250千米，自西向東經(jīng)過(guò)西藏南部、四川中部、湖北南部、河南南部、安徽南部、江蘇南部、浙江北部和上海等省區(qū)市，預(yù)計(jì)將有1 000萬(wàn)人經(jīng)歷他們的第一次望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)。

日全食是日、月、地三體位置處于一個(gè)特殊相位時(shí)發(fā)生的天象，為觀測(cè)太陽(yáng)色球和日冕高層大氣，以及地球電離層和重力結(jié)構(gòu)及變化提供了難得的機(jī)會(huì)。日全食的發(fā)生，也為科學(xué)研究、科普教育和觀光旅游帶來(lái)了機(jī)遇。我國(guó)將在日全食期間進(jìn)行光學(xué)、近紅外及射電波段的多波段聯(lián)合觀測(cè)，研究太陽(yáng)的色球、日冕物理性質(zhì)、太陽(yáng)系行星以及地球電離層和重力變化規(guī)律等。

但是，日全食也會(huì)對(duì)自然環(huán)境和社會(huì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)帶來(lái)影響，如果沒(méi)有相關(guān)應(yīng)對(duì)措施，甚至可能造成重大事故和事件。原來(lái)太陽(yáng)的位置，會(huì)變成暗黑的圓面，剎那間天地一片漆黑。這時(shí)夜幕降臨，繁星點(diǎn)點(diǎn)，昏暗的大地上涼風(fēng)習(xí)習(xí)，雞犬驚叫著逃回自己的巢穴，有時(shí)天空中的飛鳥(niǎo)還會(huì)失去自控而墜落到地上。突然間長(zhǎng)達(dá)6分鐘的“黑天”，下降近20℃的氣溫?？赡軙?huì)對(duì)全食帶的道路交通、航運(yùn)、高空和野外作業(yè)、建筑施工以及社會(huì)治安等帶來(lái)安全隱患。日全食造成天體的引力、光度等變化，有可能會(huì)對(duì)通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳播、電力輸送和使用等產(chǎn)生不確定的影響。

每年至少會(huì)有兩次日食發(fā)生，但大部分都是日偏食——月亮只遮住了部分太陽(yáng)。日全食每隔18個(gè)月會(huì)在地球上的某處發(fā)生。但它們經(jīng)常發(fā)生在深海區(qū)域，或人跡罕至的極地。雖然在日食中，月亮的陰影在地球上空移動(dòng)數(shù)千千米，但在地球上形成的全食帶很窄，一般只有200千米左右。日全食大概每隔三四百年才會(huì)在同一地點(diǎn)發(fā)生。

在日全食發(fā)生的某些階段，如果不采用科學(xué)的觀看方法，將會(huì)對(duì)人的眼睛造成傷害，甚至造成觀看者永久失明。在以往的日全食觀賞中，這種傷害事件屢有發(fā)生。觀測(cè)日全食時(shí)，必須選擇晴天的地區(qū)。全食的幾分鐘里，可以用肉眼來(lái)直接觀看，但仍然要注意眼睛的安全。目偏食期間，絕對(duì)不可用肉眼直接觀看，安全的方法是戴一副日全食觀測(cè)鏡，或者用裝有墨水的水盆通過(guò)反射觀看。因?yàn)樘?yáng)光比月光強(qiáng)100萬(wàn)倍，所以不能用肉眼或者通過(guò)沒(méi)有減光設(shè)備的望遠(yuǎn)鏡直接觀看，否則會(huì)造成視網(wǎng)膜損傷，甚至失明。

一次日全食發(fā)生的過(guò)程分為初虧、食既、食甚、生光、復(fù)圓等5個(gè)階段：

1初虧。由于月亮自西向東繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，所以日食總是在太陽(yáng)圓面的西邊緣開(kāi)始的。當(dāng)月亮的東邊緣剛接觸到太陽(yáng)圓面的瞬間(即月面的東邊緣與月面的西邊緣相外切的時(shí)刻)，稱為初虧。初虧也就是日食過(guò)程開(kāi)始的時(shí)刻。

2食既。從初虧開(kāi)始，就是偏食階段了。月亮繼續(xù)往東運(yùn)行，太陽(yáng)圓面被月亮遮掩的部分逐漸增大，陽(yáng)光的強(qiáng)度與熱度顯著下降。當(dāng)月面的東邊緣與日面的東邊緣相內(nèi)切時(shí)，稱為食既。此時(shí)整個(gè)太陽(yáng)圓面被遮住，因此，食既也就是日全食開(kāi)始的時(shí)刻。

3食甚。此時(shí)月輪繼續(xù)東移，當(dāng)月輪中心和日面中心相距最近時(shí)，就達(dá)到食甚。對(duì)日偏食來(lái)說(shuō)，食甚是太陽(yáng)被月亮遮去最多的時(shí)刻。

4生光。月亮繼續(xù)往東移動(dòng)，當(dāng)月面的西邊緣和日面的西邊緣相內(nèi)切的瞬間，稱為生光，它是日全食結(jié)束的時(shí)刻。在生光發(fā)生之前，鉆石環(huán)、貝利珠的現(xiàn)象會(huì)出現(xiàn)在太陽(yáng)的西邊緣，但很快就會(huì)消失。接著在太陽(yáng)西邊緣又射出一線刺眼的光芒，在日全食時(shí)可以看到的色球?qū)?、日珥、日冕等現(xiàn)象迅即隱沒(méi)在陽(yáng)光之中，星星也消失了，陽(yáng)光重新普照大地。

5復(fù)圓。月面繼續(xù)移離日面，太陽(yáng)被遮蔽的部分逐漸減少，當(dāng)月面的西邊緣與日面的東邊緣相切的剎那，稱為復(fù)圓。這時(shí)太陽(yáng)又呈現(xiàn)出圓盤(pán)形狀，整個(gè)日全食過(guò)程就結(jié)束了。

如果到時(shí)天空晴朗，在觀測(cè)日全食時(shí)還能發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)黑子、鉆石環(huán)、貝利珠以及牛郎織女、火星等行星及星座。日食即將開(kāi)始前是看太陽(yáng)黑子的好機(jī)會(huì)，黑子是太陽(yáng)表面溫度相對(duì)較低的區(qū)域，與其他光彩奪目的光球相比顯得比較暗。在太陽(yáng)將要被月亮完全擋住時(shí)，日面的東邊緣會(huì)突然出現(xiàn)一弧像鉆石戒指上引人注目的閃耀光芒，這就是鉆石環(huán)。在鉆石環(huán)消失后，瞬間成為一串發(fā)光的亮點(diǎn)，像奪目的珍珠高高地懸掛在漆黑的天空中，這種現(xiàn)象叫做珍珠食。英國(guó)天文學(xué)家貝利最早描述了這種現(xiàn)象，因此又稱為貝利珠。這是由于月球表面有許多崎嶇不平的山峰，當(dāng)陽(yáng)光照射到月球邊緣時(shí)，就形成了貝利珠現(xiàn)象。它出現(xiàn)的時(shí)間很短，通常只有2秒鐘，緊接著太陽(yáng)光就全部被遮蓋住而發(fā)生日全食了。

還有在整個(gè)全食觀測(cè)過(guò)程中，如果將視線短暫拉離太陽(yáng)片刻。你會(huì)注意到周圍越來(lái)越暗，較為明亮的恒星和行星都出來(lái)了。地平線有一道美麗的橙色拋物線，就像日落時(shí)分的天際，群星璀璨。

2009，國(guó)際天文年

伽利略首次將望遠(yuǎn)鏡指向星空，打開(kāi)人類認(rèn)識(shí)宇宙新視野這一壯舉，距今已有400年。為了展示數(shù)百年來(lái)天文學(xué)發(fā)展取得的偉大成就，國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)(IAU)和聯(lián)合國(guó)教科文組織(UNESCO)正式命名2009年為“國(guó)際天文年”。主題是“探索我們的宇宙”，希望通過(guò)白天的天空和夜晚星空的觀察，幫助人們重新認(rèn)識(shí)自己在宇宙中的位置，從而激發(fā)人們的探索發(fā)現(xiàn)精神。

神秘宇宙作為天文學(xué)的研究對(duì)象，一直激發(fā)著人類的好奇心和挑戰(zhàn)著人類的想象力。雖說(shuō)是最適合培養(yǎng)學(xué)生好奇心和科學(xué)精神的學(xué)科，但天文學(xué)卻是目前唯一沒(méi)有被列入我國(guó)中小學(xué)正式課程的學(xué)科。在大學(xué)階段真正有機(jī)會(huì)能去了解和學(xué)習(xí)天文的學(xué)生人數(shù)也非常少。目前我國(guó)僅有4所高校設(shè)有天文系或天文專業(yè)，北京師范大學(xué)、南京大學(xué)、北京大學(xué)和中國(guó)科技大學(xué)，每年全國(guó)招生總數(shù)也只有區(qū)區(qū)100人。