“天子救日,置五麾,陈五兵、五鼓;诸侯置三麾,陈三鼓、三兵;大夫击门;士击柝,言充其阳也……”古代日全食发生时,地面上的人们极度恐慌的现象在今天已经不会再现了, 但平均350年才会在一个地区出现一次的日全食,对生命匆匆的人类来说,依然是一种罕见而壮观的天文现象。今年8月1日,日全食带将从北美北部起步,越过北冰洋开始它的“东行记”,其间将途径中国西北部地区,再从西北移向中原。这是自明代万历三年(1575年)始的四百多年来,日全食第一次又光顾中国。据考证,新疆哈密地区的伊吾县是此次日全食的全球最佳观测点之一。为了不错过这一难得的天象,上海市天文学会将与中科院上海天文台联合组团,带领众多天文爱好者前往当地进行观测。
凡人可享不凡景
日全食的成因究竟是什么?它的观测,除了“外行看热闹”外,是否还有科学价值?观测时要注意哪些安全事项?……7月14日晚在上海科学会堂举办的科学咖啡馆沙龙中,中科院上海天文台研究员赵君亮和中科院上海天文台佘山站科普主管、此次西行观测团的负责人之一汤海明向现场公众一一揭晓了这些谜底。
“月球公转的轨道面叫白道面,地球公转的轨道面叫黄道面,只有当朔日时,月球位于黄白道面交点之一或在其附近,日、地、月处于或近乎在一条直线上,才会发生日全食。由于太阳直径是月亮直径的400倍,日地距离也正好是地月距离的400倍,这个完全一致的比值使地球成为所有太阳行星中唯一可以见到日全食的星球。”
赵君亮介绍,日全食时,人们除了感到有点凉,有点风,别的不会受到什么影响,但这是观察太阳大气和研究太阳表面的好时机:太阳大气分几层,最里面一层叫光球,温度达5800度;光球外面是色球,再外面是日冕。由于后两层的亮度加起来不到光球的1/100,所以平时人们一般看不到。天文学家如果想看,就可以在日全食时满足心愿。日全食时,大地变得昏暗,天空中却会出现一番奇妙的景象:明亮的星星出来了,在原来太阳所在的位置上,人们将看到暗黑的月轮,在它的周围呈现出一圈美丽的、淡红色的光辉,这就是太阳的色球层;在色球层的外面还弥漫着一片银白色或淡蓝色的光芒,这就是太阳外层大气——日冕;在淡红色色球的某些地区,还可以看到一些向上喷发的像火焰似的云雾,它叫日珥,是色球层上部气体猛烈运动所形成的气体“喷泉”,因为看上去像太阳的“耳环”而得名。
观测不难防伤眼
享受日全食奇观的最简单方法是“小孔成像”,此外还可以用望远镜投影观测法或佩戴安全的滤光眼镜,也可以使用有滤光镜的双筒望远镜或天文望远镜,汤海明建议,由于日全食比较容易被观测到,公众不一定要借助特定的仪器设备,只需戴上正规的滤光镜直接目视。不过请注意,应选用太阳中性光学滤光片(装在物镜端)、巴德滤光膜(摄影用滤片密度为3.8的,目视用滤片密度为5.0的)或全黑黑白底片等安全的滤光材料,切忌使用墨汁涂黑或熏黑的玻璃、以及使用彩色底片或有影像的黑白底片、CD盘片或电脑软盘的磁芯、佩戴普通太阳眼睛观看或将太阳滤光片装在望远镜的目镜端观测,以免伤害眼睛。
对于没能赶上此次西行观测的公众,两位专家安慰大家不用感到遗憾,因为在明年的7月22日,中国长江中下游地区将发生一次观测条件相当好的日全食,届时,在成都、重庆、武汉、合肥、上海、杭州等许多城市都能观测到它。而且,相比今年8月的日全食两分多钟的食延,明年由于长江中下游地区靠近中心食带更近,食延时间会更长,将达五分多钟;而且,明年日全食时的太阳高度为55度,将非常适合上海居民在高楼里的家中开窗观看。
“与气象预报不同,对于日全食时间的预报,只要知道当地的经、纬度,天文学家可以精确到每分每秒”,赵君亮自豪地说,“但如果今年哈密的日全食正好遇到有低空云飘过,那这次天文爱好者们的四百多年就白等了。因云遮量而造成观测不成功的可能性为32%,这只能拜托老天,天文学家管不着了。”