为什么说日全食纯属巧合？月球刚好能遮蔽太阳

月球 · 2017-8-8 08:17:07

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　　这张壮观的照片由“日出号”探测器（Hinode）摄于2012年5月20日。当时美国西部和亚洲南部的天空都陷入了黑暗。

　　北京时间8月8日消息，据国外媒体报道，如果太阳仅比月球大一点、或者月球离我们再远一点，日全食也许永远不会发生。但事实并非如此。这一神奇的现象改变了人类历史、以及我们看待宇宙的方式，而它也许不过是巧合而已。
　　日全食发生时，月亮近乎完美地遮蔽了太阳。这一现象曾使人类惊奇不已。根据2500年前巴比伦泥板上的记载，当时的天文学家认为日全食预示着灾难的降临。民间传说则往往将其视作太阳与龙、狼或老鼠等动物发生的冲突。
　　有几次日食甚至改变了人类历史，如影响了某次古代战争的胜负、或是激励科学家揭开人类在宇宙中所占位置的奥秘。这一“天之巧合”产生的影响颇多，毕竟日全食的出现本身就是一大巧合。
　　“月球直径约为太阳的400分之一，而日地距离正好为地月距离的400倍。”英国赫特福德大学天文学家马克·加勒维（Mark Gallaway）指出，“因此从地球上看，月球和太阳的直径几乎完全相同。”
　　但这样完美的巧合无法始终如一。由于地月距离始终在缓慢变化，数百万年前的日食和今日大不相同，再过数千万年也是如此。
　　“这真是一个美妙的巧合。地球生命起源已有4亿年，而人类正好处于这个短暂的窗口期，真令人赞叹不已。”加勒维表示。
　　天之巧合
　　简而言之，月球能够近乎完美地覆盖太阳的可见部分，这纯粹是一个几何学巧合。这话出自纽约哥伦比亚大学天体生物学中心主管卡勒布·沙夫（Caleb Scharf）。
　　沙夫指出：“这个所谓的‘巧合’并不是很巧，它只是一个近似值，还会随着日食发生的时间和月球轨道而变化。”
　　他还补充说，正如地球公转轨道呈椭圆形一样，月球围绕地球的轨道也呈椭圆形，与正圆形间的偏差约为6%。由于地月距离的变化，每次日食从地球上看去都有很大的区别。
　　“当地月距离最大时，产生的是日环食。”加勒维指出。此时月球看上去较小，露出了太阳的边缘。
　　此外，由于地球潮汐逐渐将月球拖到一条更高、更快的轨道上，地月距离正逐渐增大（同样的效应还导致地球自转变慢，使“一天”的时间不断延长）。
　　“与此同时，月球正逐渐远离地球，速度和指甲生长的速度差不多。”加勒维指出，“因此再过几千万年，我们就看不到日全食了。”
　　恐龙与天文学
　　远古时期的日食与今日大不相同。当时月球距地球更近、因此看上去大得多。（不过当时只有恐龙有机会得以一见）。
　　“当时的月球能够将太阳完全覆盖，因此不会产生贝利珠效应和钻戒效应。”加勒维指出。
　　贝利珠是指当太阳从月球背后重新露面时、有时出现的光点。光线从月球表面的山脉和峡谷中穿过，引发了这一现象。钻戒效应与之类似，不过规模大得多。
　　虽然有些日食在科学研究中起到了重要作用，如1919年的日食帮助科学家验证了科学家的广义相对论，如今人们对它的兴趣已经不复当年。
　　不过，有一些与日食相关的现象尚未被完全理解。“例如，发生日食时，影子上会出现条纹。这可能是因为太阳不再是点光源、而是环形光源的缘故。”
　　科学家还开展了一些实验，判断许多观察者声称在日食期间温度下降究竟是真是假。
　　“鸟儿会停止鸣叫，这也很古怪。空气还会呈现出紫色，也许是因为我们从未遇见过这种光源。”加勒维表示。
　　人与日食
　　不过，人们在日食中的经历使凯特·鲁索（Kate Russo）大感兴趣。她是一名心理学家，已经就这一题材撰写了三本书。其中最新的一本名为《阴影之中：讲述你的首次全日食经历》（Being in the Shadow），已出版。
　　“日全食和其它天文现象都不一样，它无处不在——在你的头顶上、在你的身边、也在你的心里。”鲁索指出，“全日食源自一个巧合，月球刚好能遮蔽太阳。但它之所以如此特殊，是因为你能亲身参与这一过程。这种感受超越尘世，难以用语言形容。你不是‘看见’日全食，而是‘体验’日全食。”（叶子）

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