日全食的形成原理

2022年5月5日日食509阅读模式

对于日全食的形成原理,发生日全食是因为太阳靠近月球轨道与地球轨道的一个交点,而同时月球在距此点的最远的点上。即为光的直线传播,之所以会发生日全食,是因为存在一种神奇的对称性。太阳的直径是月亮的400倍,而它距地球的距离正好也是月亮的400倍。

日全食的形成原理

结果,当月亮完全处于地球和太阳之间时,对那些完全处于月亮阴影中的人来说,太阳的表面便被完全遮挡了。太阳变成了黑色,只留下一个金色的光环,天空变成了靛青色。鸟儿此时会失去方向,或者会飞回巢中,蝙蝠和其它夜行动物则可能睡眼惺忪地出来活动。

日全食过程

日全食(Eclipse)是日食的一种,即在地球上的部分地点太阳光被月亮全部遮住的天文现象,一次日全食过程可以分为以下五个时期:初亏、食既、食甚、生光、复圆。由于月球比地球小,只有在月球本影中的人们才能看到日全食,民间称此现象为天狗食日。

日全食过程

在发生日全食的时候,月球移动到了地球和太阳之间。这时,月球的身影会完全掩盖住太阳,虽然太阳体型远远比月球大得多,但这真的可能吗?

太阳的体积比月球大400倍,不过碰巧的是,月球离地球的距离比太阳近390倍,两者体积上和与地球距离的差距会相互抵消,使月球和太阳看上去几乎一样大。

日全食的形成原理

日全食的形成原理

(图解:由于月球离地球的距离比离太阳的距离近,月球的阴影挡住太阳光对地球的照射并形成日食现象)

每次月球绕地球转的时候都要花上27.3天,它都要穿过地球与太阳之间,这个阶段叫做新月。而每次月球经过的时候,新月都有可能挡住太阳。而大部分时候,月亮都只挡住太阳上部,或下部小部分区域。但如果两者完全重叠,月球的阴影就会完全挡住太阳光对地球的照射,而所呈现出的阴影就成为了日全食。

就像进入黑夜的地球一样,日全食时的天空是全黑的,充满繁星。但如果月球完全遮盖太阳的表面的时候,它并没有盖住太阳的外部大气层,也就是日冕,它看上去有如火焰般的外环,笼罩在黑暗的月球周围。

日全食的形成原理

(图解:日食过程中,月球的阴影在地球的大气中创造了波;就像一艘船在海面上经过形成了水波)

日食每年都会发生几次,但大部分都是日偏食。月球并没有完全与太阳重叠,而当月球完全与太阳重合的时候,月球通常会与地球离得太远,无法完全遮住太阳,这就变成了日环食。

在日环食或日偏食发生时,天空仍然是亮的,即使是在罕见的日全食时,月球的阴影很有可能会投到海面,只有极少数人能看到。

日全食的形成原理

(图解:日全食过程)

 

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