2017年8月23日 星期三

2017 日全蝕(Total Solar eclipse)


「日蝕(Solar eclipse)」是一種天文現象,指月球運行至太陽與地球之間,太陽被月亮所掩蓋,因著月球位於太陽的前方,故此來自太陽的部分或全部的光線瞬間被擋住,人們從地球上看見的太陽會出現不同的虧損,稱之為日蝕。

古時華人缺乏天文知識,認為日蝕的肇因是天狗食日,象徵災難的降臨,因此在日蝕期間會舉行儀式來驅除災難。時至今天,人類早已明白日蝕的成因,取而代之,人們更以一種欣賞的角度來觀測這一個美麗的天文現象。

誠然月球與太陽之間的運行,每十八個月便會出現重合的現象。不過在種種因素下,月球與太陽的重合不一定發生在日間又或在地表之上,故此日蝕亦被稱為非常罕見的天文奇觀。此外,在四種不同的日蝕中,以「日全蝕(Total Solar eclipse)」最為壯麗,它只發生於月球的本影投影在地球表面的時候,人們才能從該等地區觀賞太陽虧損的奇景。

正因為日全蝕不常發生,故此很多西方人對它趨之若鶩,為了觀測這一個美麗的天文現象,不惜遠赴海外觀賞日全蝕的景象。二零一七年八月二十一日發生在花旗境內的日全蝕,月亮的本影投影在地球表面,從西岸移至東岸,橫跨的範圍很廣,因此國內多個州郡的人民均能清楚看見日全蝕的壯麗奇觀。   

二零一七年發生在花旗的日全蝕

月亮的本影投影在地球表面,從西岸移至東岸,橫跨的範圍很廣


日全蝕的路徑短片

談及只發生在花旗土地上的日蝕,不得不追逆至一百二十五年前發生的日全蝕,此外在一九七九年發生在夏威夷的日蝕和一九九一年只有幾個州能看見的日蝕都比剛發生的日全蝕範圍細小,因此花旗民眾非常重視這一個發生在二零一七年的天文奇觀。

 
戶外營地高朋滿座

千千萬萬的國民除了蜂擁前往出現日全蝕的地區來追縱這一個天文現象之外,日全蝕也吸引很多來自世界各地的遊客前來觀賞。日全蝕雖為很多地區帶來水洩不通的交通阻塞,但亦為各處的酒店和商戶帶來非常豐厚的進賬,連帶與日全蝕有關的業務,例如專用於觀賞日蝕的濾光片眼鏡和其他各類紀念品等等均生意滔滔。

不少專家勸喻人們觀賞日蝕時,不可直接仰視太陽,即使日蝕發生在黃昏或是在日環食的過程中,直視太陽也不安全,因為刺眼的太陽光會引起視網膜破壞而影響視力。觀測者若要直視太陽,需使用保護措施,如佩戴專用於目視太陽的觀測濾光片來保護眼睛。其次可以利用投影法來觀看太陽,如使用簡單的針孔照相機在紙上成像或利用望遠鏡把太陽的影像投影於白紙上等等。

觀賞日蝕的濾光片眼鏡
 
 
佩戴專用於目視太陽的觀測濾光片來保護眼睛
 
利用投影法來觀看太陽
 
 
千千萬萬的國民蜂擁前往出現日全蝕的地區來追縱這一個天文現象
 

太陽眼鏡因為不能過濾紅外線和紫外線,減光效果不佳,不建議使用。倘直接使用太陽眼鏡來觀看日蝕,嚴重者會破壞視網膜,導致失明。正確觀賞日蝕的方法是使用濾光片眼鏡觀測日蝕六十秒,便需休息三十秒以上,方可再繼續觀測太陽。

人們在首都的航天博物館觀看日蝕
 
人們在飛機上觀看日蝕

叮噹和大熊不生活在日全蝕發生的地區,區內又碰上雷暴,故此喪失了現場觀賞日全蝕過程的機會,只好透過電視頻道來欣賞日全蝕的過程。觀測日全蝕的過程,包括了五大階段。分別是第一階段「初虧」,月球自西向東繞地球公轉,當月球東沿相切於太陽西沿,日蝕正式開始,太陽開始出現虧損。第二階段是「蝕既」,月球繼續向東運行,當東沿相切於太陽東沿時,太陽完全被月球遮擋,光線完全被吞蝕,是日全蝕的開始。

  
第一階段「初虧」
 
第二階段是「蝕既」
  
太陽完全被月球遮擋,日光漸漸消失如同晚上
 
飛機穿越日全蝕

第三階段「蝕甚」是月球東移至中心與太陽中心重合的位置,日全蝕達到極點。第四階段「生光」是月球繼續東移,當西沿相切於太陽西沿,太陽開始露出光芒,再度重現,稱為生光,也是日全蝕的結束。最後一個階段是「復圓」,當月球西沿相切於太陽東沿,太陽圓盤形狀完全恢復,月球遮擋太陽越來越少,整個日蝕過程亦正式結束。

第三階段「蝕甚」
 
 
第四階段「生光」
 
西方稱「生光」為鑽石指環效果(diamond ring effect
第五階段「復圓」

從俄勒岡州(Oregon)看見的日全蝕

從內布拉斯加州(Nebraska)看見的日全蝕

從愛達荷州(Idaho)看見的日全蝕

從伊利諾伊州(Illinois)看見的日全蝕

 
歐洲地區看見的日偏蝕

五個階段的日全蝕為人類呈現了非常美麗和壯觀的天文奇觀。月亮掩蓋太陽一刻,地上暗淡無光,然後瞬間太陽又再重現光芒,西方人稱「生光」為鑽石指環效果(diamond ring effect),好一個既貼切又生動的描述,這不就是造物主送給世人的美麗指環嗎?一份從天上而來的光芒,真的很美,很美。人類怎能不驚嘆宇宙奇妙和偉大呢?!


日蝕的小資料:

日蝕可分為三種,包括日「全蝕」,「日環蝕」「日偏蝕」,其中較罕見的「全環蝕」只發生在地球表面與月球本影尖端非常接近的情形下才會出現。

 
日全蝕的分類
日蝕形成圖

《日全蝕》

太陽比月球寬400倍,它遠離地球剛好也是400倍。由於對稱的緣故,月球的暗影,也就是落在地球表面的陰影,在恰好的距離時,其寬度正好可以遮蔽整個太陽,形成明亮的太陽被黑色的月球陰影掩蓋的天文奇觀。然而,只有在日全蝕發生時才可能用肉眼觀測到模糊的太陽光冕。

日全蝕

日全蝕只發生在月球非常接近地球時才會出現,月球的本影錐長度較月球和地球之間距離長,本影錐才能掃到地球表面。事實上,太陽的實際體積要比月球大很多,所以日全蝕通常只能在地球某些區域方可見到,因為月亮的本影對太陽來說只是一個小點。此外,在日全蝕區域之外,觀測者所見的相均是日偏蝕。

《日環蝕》 

當月球處於遠離地表時,月球的本影錐不能到達地球,到達地球的是由本影錐延長出的偽本影錐,此時月球的直徑略小於太陽,因此太陽邊緣的光球仍可看見,形成了一道環繞在月球陰影的光環。

日環蝕

《日偏蝕》

史書上稱日偏蝕為「日有食之,不盡如勾」。造成日偏蝕的原因是因為觀測者落在月球的半影區中,因此只會看見一部分的太陽被月球的陰影遮蓋,但另一部分仍繼續發光。

日偏蝕

因著太陽和月球只有部分重合,所以依據兩者中心距離的遠近來衡量偏蝕的大小。通常日偏蝕是伴隨著其他相發生,如日全蝕或日環蝕或全環蝕。

《全環蝕》   

全環蝕只發生在地球表面與月球本影尖端非常接近,或是月球與地球表面的距離和月本影的長度很接近的時候。隨著地球和月球之間的相對運動,會先後出現環蝕→全蝕→環蝕的過程。當然對於某一個地點的觀測者來說,在一次日蝕過程中是不會同時看見全蝕和環蝕。

全環蝕




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