日環食 日環食的形成原理圖

當日環食發生時,月亮覆蓋太陽的中心,只留下太陽可見的外緣,在月亮周圍形成一個“火環”或環形的形狀 。圖解:一個典型的“火環”日食發生時,新月會在在地球上投射一個陰影 。由于月亮的影子不足以包裹整個地球,
當日環食發生時,月亮覆蓋太陽的中心,只留下太陽可見的外緣,在月亮周圍形成一個“火環”或環形的形狀 。

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圖解 :一個典型的“火環”
日食發生時,新月會在在地球上投射一個陰影 。
由于月亮的影子不足以包裹整個地球,所以月影總是局限于一塊明確的區域 。因為地球和月球都分別在持續運動,所以日食期間這塊區域會發生改變:地球在繞太陽公轉的同時也在繞地軸自轉,而月球繞地球公轉 。
日食只有在陰影覆蓋的區域內可見,你離影子經軌的中心越近,你看到的日環食越大 。
“annular(環食)”來源于拉丁文中的環“ANNULUS”,這時,日食以它們最黑,最大程度的時間點命名,盡管它只持續不到一秒 。即使只能在一個地點看到這種典型的火環,這整個日食也被稱為一個日環食 。
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圖解:日食發生時太陽、月球和地球的位置(不依照實際比例)
然而,在大部分地區和持續的大部分時間里,一個日環食看起來像一個不完整的日食 。日全食和罕見的混合型日食(在日食地區可以同時看到從日偏食到日全食的進程)也是如此——在一些地方能看見日環食的最大時刻,在另外一些地方能看到日全食。
日環食什么時候發生?
日環食只發生在以下的條件:
1.在新月期(初一)
2.同時,月球處于(或臨近)黃道白道交點,這時地球、月球、太陽整齊的位于(或接近于)一條直線上 。
3.月球處于遠地點——月球離地球最遠的地方,因此太陽的外邊緣也就是陽光組成的環仍然可見 。
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1.為什么日食不在每個新月都發生?
相對來說日食很罕見 。對任何出現的日食來說,它必須發生在新月期附近,太陽和地球整齊的在月球的兩側 。通常,從地球觀測新月是不可見的 。我們唯一能看到它的時間是日食期間,由太陽使它顯現 。
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圖解:接近地球公轉軌道(黃道)月球公轉軌道(白道)交點,黃白道交點是月球軌道與地球運行的黃道的交點 。
2.靠近月球軌道交點
所以,為什么不是在每一次新月期的夜晚都會出現月食呢?這是因為產生月食的另一個條件是要靠近黃白道交點 。
相對于地球繞太陽公轉的軌道平面(黃道面),月球繞地球旋轉的軌道平面(白道面)傾斜了5°,而兩個軌道平面的交點就是黃白道(面)交點 。當太陽和月亮都與月球交點很接近、可以和地球形成一條完美或近乎完美的直線的時候,我們就會經歷一個持續約34.5天的食季 。每次食季會出現兩到三次日食月食現象——其中至少一次、最多兩次是日食(并不是在同一地區) 。
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3.月球距離地球較遠
由于月球繞地球公轉的軌道是橢圓形而非圓形,每一個陰歷月份,我們的地球和月球之間的距離都會發生變化 。
我們可以在日環食的最外圈看到太陽熾熱的邊緣是因為日環食發生時,月球在距離地球最遠的點(即遠地點)附近,此時,從地球上看去,月球比太陽小 。
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圖解:月球的偽本影
月球的影子
日食是由月球在地球上的投影引起的 。目前知道的新月可以在地球上形成的投影有三種:本影、半影和偽本影 。
如果想要看到日環食,你必須要處于月球投射偽本影的位置 。盡管環形路徑的寬度在很大程度上是可變的,一般這個值最大也可以達到約150千米 。如果你正好在這個區域的中心,你可以看到這個環的最大點就像一個完美的火圈一樣 。在環形區域的其他部位,月球不是正好位于太陽的中心——這個時候環就會有不均勻的寬度 。
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圖解:A 本影區出現日全食 。B 偽本影區出現日環食 。C 半影區出現日偏食
如果你在環形路徑的邊緣上,你會看到一個不完整的火圈 。另外,會有那樣一段時間,你會發覺到一種名為“貝利珠”的現象:好像小燈珠發出的光從月亮的一側照了過來 。貝利珠的原理是太陽光可以從部分月面邊緣的山脈縫隙中透射出來 。

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