日食或是地球人獨具的天象奇觀

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各類天象中,日全食景觀無疑最引人關注和期待。

完美無缺的太陽圓面從邊上缺了一小塊起,隨之缺損部分增大,到最後太陽部位完全漆黑一片,周圍則呈現出平時看不見的奇異彩色光芒,大白天居然出現星星。

幾分鐘後太陽再度發出光芒,並最終恢復常態,不久前的往事猶如夢幻,好像什麼也沒有發生過一樣。

日食有全食、環食(合稱中心食)及偏食之分,具體情況取決於月球、太陽和地面觀測者間的相對位置。

除「三點一直線」的要求外,能發生全食和環食的一個重要前提是,從地球上看,月球與太陽差不多一樣大,如果月球過大則會發生全食而不會出現環食,反之只能看到環食而不會發生全食。

月球半徑約1740公里,太陽半徑約696000公里,兩者相差400倍。

而地月平均距離是384400公里,日地平均距離約1.5億公里,兩者之比亦接近400倍。

正是這兩個微妙的400倍使得從地球上來看,月球和太陽顯得近乎一樣大,通常說月球和太陽的視直徑(參見「時大時小的月亮」一節)都約為30′即由此而起。

不過,因月球繞地球軌道和地球公轉軌道都是橢圓,地月距離和日地距離都是會變的,前者使月球視半徑變化在14′42″~16′50″之間,後者使太陽視半徑的變化範圍為15′44″~16′16″。

從地球上看,有時月球顯得比太陽大,有時卻比太陽略小。

前一種情況下,如果發生中心食就可能看到全食,對後一種情況則只能出現環食。

太陽系其他行星或衛星上能看到類似的日食奇觀嗎?為方便起見,下面給出的有關數據都是從行星中心看到的衛星視直徑,如果從行星表面觀測的話,衛星視直徑會略大些。

水星和金星是沒有衛星的,因而不可能看到有什麼天體會把太陽擋去而發生日食,在這兩顆行星上連一丁點兒日偏食都不會看到。

在地外行星中,火星到太陽的平均距離為2.29億公里,從火星上看太陽視直徑約為20.4′;如設地球天空太陽的亮度為B,那麼火星天空太陽的亮度不及B值的一半。

火星有兩顆衛星——火衛一和火衛二,它們都呈不規則形,最大尺度分別為27公里和15公里,到火星的平均距離分別為9370公里和23520公里。

從火星上看火衛一和火衛二的最大視尺度分別為9.9′和2.2′,不及太陽視直徑的49%和11%。

一旦發生火星中心食,日全食是不可能出現的,對火衛一而言也許勉強可以稱得上日環食,但環的寬度相當大,可超過火衛一尺度的一半,觀看效果遠不如地球上纖細的日環食。

火衛二造成的火星中心食連「環食」也配不上,或許更恰當的稱呼應當是「火衛二凌日」(參見「『迷你型』日食」一節)。

木星距太陽約7.8億公里,從木星上看太陽視直徑不足6′,亮度只有B值的4%。

木星眾多衛星中以4顆伽利略衛星為最大。

從木星上觀測時,木衛一到木衛四的視直徑分別為29.7′、15.4′、16.9′和9.1′,顯然都比太陽視直徑大很多,它們都可以造成木星日全食,但不會出現日環食。

不過,因太陽亮度很低,木星日全食出現時的觀測效果遠不如地球日全食來得激動人心,而且很難觀測到美麗的色球和日珥,也許只有木衛四「食」太陽時有可能看到日冕的外圍部分。

另一顆較大的衛星是木衛五,直徑240公里,視直徑4.6′,可以造成木星日環食,但不會造成木星日全食。

木星的其他衛星都很小,距木星又很遠,即使滿足「三點一直線」條件,也不可能造成木星日食天象。

比木星更遠的大行星依次是土星、天王星和海王星,從這些行星上所看到的太陽視直徑分別為3.2′、1.0′和0.78′,太陽亮度分別為B值的1.1%、0.27%和0.063%。

由於太陽看上去顯得很小,一旦滿足「三點一直線」條件,行星日全食是會發生的。

以土星為例,土星天空土衛三的視直徑約為11.7′,這比太陽視直徑3.2′大得多,可以造成日全食,但不會有日環食。

總之,要能在不同時間看到日全食和日環食美景,同時又能欣賞到太陽表層大氣的結構和活動性特徵,如色球、日珥和日冕等,地球是唯一的太陽系行星,地球人無疑可算是幸運兒矣!

其他恆星周圍的行星又會怎麼樣,現在可說不上來,只能等待後人進一步探索了。

書名:趣味天文

作者:趙君亮 著

出 版 社:上海辭書出版社

定價:¥28.00


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