与日食有关的科学知识（你想知道的关于日食的一切知识都在这里）

日食，是月球公转至日地之间，阻挡了一些或者所有的太阳光线到达地球，而形成的一种天文现象。日食发生时，（一部分或者整个）太阳看上去被一个巨大的黑色圆盘（实际上是月球）所覆盖。

日食现象（图片来源：Kuebi = Armin Kübelbeck / Wikimedia Commons）

让我们来进一步看看到底什么是日食吧！

当新月通过日地连线，月球的影子落在地球的表面上（当然是部分的）并阻挡住太阳光线，从而形成日食。

更进一步解释来说，我们都知道地球围绕太阳公转，月球则围绕地球公转，它们的轨道都是可预测的椭圆形路径。由于这两种天体都拥有确切的、可预测的轨道，它们势必会在公转时落在同一直线，导致日食或月食。

当月球公转至日地中间，三个天体在同一直线上时，月球会在地球上形成两种影子。较小、较深的影子为本影，而较大、较亮的则为半影。

日食形成的原理

根据你站在地球表面不同的位置（换言之，是在本影还是半影中），你可以领略到同一日食的不同面。

日食总共有四类，包括日偏食、日环食、日全食和混合食。

日偏食，顾名思义，就是月球只部分遮挡了太阳并在地球上留下半影。进一步说，就是当日月连线与月地连线不在同一直线上，日偏食才会发生。

日偏食（图片来源：National Geographic）

与此相反，日环食发生在日地月在同一连线上，但月球的视尺寸要小于太阳时。这就导致了月球无法完全覆盖太阳，后者的边缘围绕月球且清晰可见，就像一个火环在天空中燃烧，形成了壮观的景象。

日环食（图片来源：Pixabay）

日全食发生在月球能完全覆盖太阳时，从地球上看只能看见模糊的日冕。日全食只有在地球上本影（月球最深的影子）所在的区域才能被观测到。

日全食（图片来源：Zombiepedia / Wikimedia Common）

本影在地球表面的移动轨迹形成的虚拟线称为全食带。只有在这条带上，人们才能观测到日全食。

混合食，又名全环食，是指在日食路径上，同一次日食从环食变为了全食（反之亦然）。换言之，混合食从地球上的某几处来看为日全食，其他地方看则是日环食。这是最罕见的一种日食现象，因为其需要月球的位置在日地之间找到完美的平衡。

正如上文所说，天文学家之所以能够预测日食和月食的发生，是因为地球和月球都拥有可被预测的轨道。鉴于这些天体能够频繁地落在同一直线，那为何日食或者月食不是每月都能够发生呢？

其背后的原因是因为月球的轨道相较于地球的要向北或向南倾斜几度。这就是为什么这三个天体不能每月都完美地在一条线上，导致了不是每个月都有日食现象。然而，值得注意的是，每年会有2-5次日食，而每个世纪平均会有约240次。

永久失明并不是裸眼观测太阳1-2分钟后的常见结果，但是，如果长时间观测，会给眼球带来严重的且不可逆转的伤害（参考3）。这也许就是导致大众认为日食时裸眼观测太阳会更危险。

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. sciabc

Exploratorium: The Museum of Science, Art and Human Perception

NASA.gov (Link 1)

NASA.gov (Link 2)

Oregon State University

National Solar Observatory

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