1、为什么日全食10亿年后会消失 地月系统在太阳系中非常独特,因为目前从地球表面看,只有这个体系中的月球的角大小跟太阳的角大小相匹配。这意味着在这个轨道上,月球有时确实能遮盖住太阳,让观测者在大中午突然陷入可怕的黑暗中。但是月球的轨道并不稳定。由于存在潮汐摩擦力,月球的轨道慢慢变得越来越大,因此从地球上看,月球的角大小变得越来越小。当我们到达一个点,在这里月球只能遮盖太阳圆盘的98%,这时在日全食时还有足够的太阳可以看到,这样你就不会在全食时经历可怕的黑夜了。 太阳直径是87万英里(140万公里)。目前太阳的角直径从32.7弧分到31.6弧分不等。另一方面,月球的直径是2160英里(3476公里),与地球之间的距离变化是,在近地点是22.1218万英里(35.6万公里),在远地点是25.2288万英里(40.6万公里)。这意味着它的角大小范围是从33.5弧度秒到29.43弧度秒。因此月球和太阳的角大小相等形成全食的机会很多。然而月球的轨道每年增加大约0.4英寸(1厘米),所以当月球漂到距离地球大约1.2552万英里(2.02万公里)的地方以外时,它距离最近的点都将非常遥远,因此它的盘看起来明显会比太阳的更小。月球的轨道以每年几乎接近1英寸(2厘米)的速度增加,大约还要10亿年日全食现象才会消失。然而在这段时间内,太阳自己的体积会稍微增加一些,这一结果将导致“没有日全食的”现象会在10亿年之前发生。 2、电脑如何预测日食 要预测日食,天文学家首先要计算出地球和月球的轨道力学,看看它们在3个天体之间的重力场影响下,是如何围绕太阳运转的。他们通过牛顿的运动定律,将这些天体拥有有限的体积和不完美的球体,以及地球和月球不是同一类天体等情况考虑在内后,计算出三者在三维空间中的运动状态。他们通过仔细观察,然后将这些复杂的公式与地球和月球的目前状况及速度结合,再用电脑向前或向后“推算”,及时绘制出从地球上的有利地点看到的月球和太阳的相对位置运行轨迹。日食是这些天体的特殊结构,通过电脑可以确定。目前日食预测的精确度是,在数百年的时间间隔内,误差小于1分钟。 3、为什么日食不在新月时发生 只有当一颗行星的卫星与黄道面(位于经过太阳中心和地心的一条直线上)呈0.5度角时,日食才会发生。月球围绕一个与黄道面呈5度角的轨道运行,因此每个月月球只有两次机会经过黄道的平面,它通过的这两点被称作升交点和降交点。这两点与地月系统的重心(围绕两个天体轨道的点,这里大致是地球的中心)相连产生的线被定义为“交点线”。如果这条交点线与从太阳和地球中心延伸出来的一条线能合并在一起,太阳和月球的食将会发生。 月球必须与升交点或降交点呈0.5度角,太阳圆盘才能部分或全部不被覆盖形成日食。关于为什么月食不在每个满月(位于从地球到太阳的相反点)的时候发生的问题,也存在一个具有争议性的类似解释。 4、日食和月食哪个发生次数更多 根据弗雷德·惠普尔的书《地球、月球和行星》上说,日食比较常见,它每年发生2到5次,但是地球上能看到全食的范围仅有几英里宽。在地球上的任何一个指定地点,日全食的发生率仅为每360年一次。由地球的阴影产生的月食比日食更少见,然而每次月食大约能覆盖地球表面的大半部分。在任何指定地点,你每年能看到3次月食,但是有些年份连一次月食也看不到。在任何一个历年,食出现的最多次数是日食4次,月食3次。 5、日食会影响人类吗 目前没有证据能证明日食会对人的身体产生影响,然而这种自然现象已经给人们的心理造成严重影响。多个世纪以来,日食一直被每一个已知的文明社会解释成是末日征兆。这些过激的反应导致人类对日食感到既敬畏,又迷惑。虽然日食没对人体造成直接影响,但是它造成的心理影响给人体间接带来不好的结果。 6、什么是影带 观测者在日全食发生的前几秒看到的大部分短暂现象中,就包括影带。它们看起来像很多模糊的缎带,只要将一张几英尺见方的白纸放在地上,就能看到它们。它们看起来就像池底阳光留下的涟漪。而且每个日食的影带可见度都各不相同。19世纪的观测者将它们解释成是一些类型的衍射现象产生的干扰带。然而,太阳很难是一个“点源”,而且影带的模式比你能期望衍射现象产生的模式更随意。 不过有关这一现象的一种最简单的解释是,它们在大气的骚动干扰过程中产生。在光线穿过大气中的漩涡时,出现了折射现象。非常遥远的地方的光源看起来就像一些“闪光”,但是在大型天体附近,射来的光能分裂成干扰束,到达地面再进行重新组合,形成斑驳的光斑和暗色带状物,或者是带状物的一部分。在全食附近,太阳的影像只是一个仅有几弧度秒宽的细细的新月形,它的大小大约就跟在地面上看到的大气漩涡的大小一样。之所以会产生带状物,是因为太阳的影像的一边比另一边长。影带的移动速度并不像我们期望的那样,并不是跟日食同步,它的速度是由大气漩涡的运动速度决定。 7、日食发生时的影响及现象 发生日全食时,光线穿过树叶的缝隙投影出新月的影子。发生日全食时,动物常常准备睡觉,或行为异常。发生日全食时,当地的温度通常会下降至少20度以上。当99 %的太阳表面被覆盖时,能看到的晨昏蒙影现象。在日全食期间,地平线的周围会有一个窄的光带,这是因为观察者并不是直接站在月亮的影子下面,地球和月亮有一定的距离。在现代的原子钟出现之前,天文学家通过对日食的古代记录进行研究,发现地球旋转的周期每个世纪变慢了0.001秒。 8、在什么情况下出现日全食?几年一次? 日全食是月亮运行到地球与太阳之间形成的一种天文现象,三者之间在太空中形成一条直线,月亮背阳面拖出的长长的阴影在太空中犹如慧星的尾巴,横扫之处日月无光,如果这条长约三十七八万公里的阴影扫过地球的话,地球上的人将看不到太阳,形成日全食.由于月亮的阴影与它到地球的距离差不多,因此如果月亮位于远地点,这个阴影很可能扫不到地球,这使得月亮阴影看上去比太阳小,这就可能形成日偏食和日环食. 日蚀肯定发生在农历初一,当月球运行到太阳、地球之间,将阳光挡住时,地球上一部分地区就发生日蚀。地球上大约每1年半左右发生一次日蚀。同一个地方再次发生日全蚀,则要等300年左右。 9、日全食经济圈是什么意思 日全食经济圈,是在国际天文学界一个有趣的现象,即有幸被日全食光顾的地方,在发生日全食的这一年里,旅游收入会有持续而惊人的增长。 7月22日,一场壮观的日全食将上演,全食带横扫我国中部长江流域。中国将成为2132年以来时间最长的一次日全食东道主国家。在国际天文学界有个现象颇为有趣:那就是“日全食经济圈”,有幸被日全食光顾的地方在发生日全食的这一年里,旅游收入会有持续而惊人的增长。 日全食造就“经济圈” 江苏省天文学会理事赵晖说,去年8月1日的日全食发生在新疆,其最佳观测点之一的新疆伊吾县短短一天内就吸引了一万多名世界各地的游客、天文爱好者和上千名天文学家来观看这一罕见的天文奇观。 中科院天文科普网委员会秘书长汪克敏说,今年日全食扫过的城市开始在最佳观测点上做起了文章,苏州、高淳,安徽的铜陵以及上海、杭州等地,除了舆论造势之外,有的地方政府领导还亲自挂帅,组建活动领导小组,开始为今年的日全食观测活动“热身”:修公路、建广场、兴建科技馆、举行天文学术论坛等。 在嘉兴,现在如果预订7月22日的饭店房间,基本是不大可能。那几天的客人,除了来自国内长三角地区外,还有很多是日本、韩国、美国等国家的客人。 日全食将扫过的城市 2009年7月22日的日全食带将会扫过以下主要城市:康定、雅安、乐山、成都、自贡、内江、遂宁、南充、达州、重庆、黔江、宜昌、荆门、荆州、江陵、沙市、孝感、咸宁、武汉、黄冈、鄂州、黄石、六安、合肥、安庆、池州、巢湖、芜湖、铜陵、黄山、宣州、马鞍山、湖州、常州、无锡、苏州、杭州、嘉兴、绍兴、上海、宁波、舟山。 10、日全食观测有什么科研意义 日全食时,太阳光辐射太阳风(带电粒子流)突然被月亮遮挡,从而也是研究太阳对地球电离层、地磁场、低空大气,以及各种其它地球环境产生影响的好时机。 日全食时,太阳光辐射太阳风(带电粒子流)突然被月亮遮挡,从而也是研究太阳对地球电离层、地磁场、低空大气,以及各种其它地球环境产生影响的好时机。 众所周知,无线电广播和通讯依赖于地球高层电离层对无线电波的反射,而电离层的存在则是由于太阳紫外线和X射线对地球大气层的电离作用,形成了D、E、F1和F2等几个不同高度的电离层。观测已经证实,太阳光被月球遮挡时,日全食地区上空的电离层状态有明显变化。这种变化和影响应随地理纬度、季节和日全食时的太阳高度而不同。因此每次日全食的变化并不相同。 实际观测同样表明,日全食期间地球磁场也有明显变化。这是由于在地磁场中除了地球本身的磁场外,还有太阳风的带电粒子在地磁场中运动形成的感应磁场。当月亮遮挡太阳风时,感应场必定变化,从而使观测到的磁场发生变化,与地磁场有关的地电也会有相应的变化。通过观测研究,可以获得地磁场结构以及太阳风与地磁场相互作用的知识。 日全食期间,太阳光突然消失必定会破坏大气的热平衡,导致近地面对流层中的气象要素如温度、气压和风速等的变化。观测这些变化,也有助于理解地球大气的动力学过程。 此外,太阳紫外辐射突然消失,也可能对平流层中的臭氧产生影响。当月球正好处在太阳与地球之间时,是否会对地球产生引力和固体潮效应,以及是否会影响到宇宙线的传播等,则存在争议。因而日全食期间,也常有测量臭氧变化、观测引力和固体潮效应,以及测量宇宙线变化的项目。 |