聊聊刚刚过去的日全食

2024年4月8日，斜跨北美的这场日全食，成了整个沿线上百万人竞相关注的视觉盛宴。

之前，美国航空航天局（NASA）、加拿大航天局（CAS）以及北美各大媒体都提前做出预报，详细给出了此次日全食所经过的区域和时间，有关日食的各类介绍更是层出不穷，由此已经形成了一波热点“事件”。

那么，这次的日全食究竟与以往有什么特别之处、以至于各个媒体开足马力如此热议呢？

首先，就拿2017年经过美国的那次日全食相比，这次的日全食持续时间更长（大约是2017年那次的两倍），地面覆盖区域更大。

根据测算，此次日全食从墨西哥的太平洋沿岸（属南太平洋）开始，途经加拿大东南几省，再进入美国，覆盖了美国15个州，其日全食路径的覆盖宽度达到了185公里！

尽管太阳的直径要比月亮大400倍，但由于月亮距离地球比太阳近了大约400倍，所以两者看起来差不多大。特别是这次，月亮还要比太阳大一点点，正好能够完全遮住太阳，而且时间长达2—4分钟（取决于全食路径上的具体位置），此时的天空将变得如同夜幕降临。至于日偏食，则覆盖了整个北美和中美洲。

日全食的全部过程，人们仅用肉眼就可以观察到。

日全食经过墨西哥

日全食经过加拿大

日全食经过美国

先发几张2024年4月8号在蒙特利尔日全食现场用手机拍摄的照片：

遮挡中的太阳，月亮与之大小差不多（8日摄于日全食现场，采用黑色滤镜）

日全食奇观（8日摄于日全食现场，未用黑色滤镜）

日全食形成了漂亮的“钻戒”效果（Diamond Ring Effect，8日摄于日全食现场，采用黑色滤镜）

围绕太阳的如彩虹般的大圆环，就是美丽的“日（月）晕”（8日摄于日全食现场，未用黑色滤镜）

仔细观察你会发现：在太阳下面因镜头镀膜所形成的太阳“鬼影”是呈月牙形的，那才是太阳此刻的真实形状，而中间的太阳只要仍然亮的耀眼，无论是没被遮挡还是部分遮挡，表现得都是不可思议的圆形！

这里所谓的“日晕”（Moon Halo，Moon Dog），是一种光学折射现象。由于悬浮在海拔6000—12000米上空的冰晶在大气层作用下变成了一个巨大的透镜，所以经过光线的折射、反射和散射，便在日月周围形成了一个巨大而美丽的亮环。

又因为冰晶呈六角形，其棱镜效应所形成的日晕，有着恒定的21.84度半径，所以日晕或月晕又被称为22度晕。那如同彩虹般的五彩轮廓，是因为棱镜的分光作用所致。

日全食时刻地面的样子（8日摄于日全食现场，未用黑色滤镜）

另一侧的遮挡（8日摄于日全食现场，采用黑色滤镜）

日食过后，拍摄点远眺（8日摄于日全食现场）

其次，此次日全食，正处于太阳磁场活跃的峰值期，所以全食期间的日冕将非常巨大。

太阳磁场大约每 11 年会经历一次太阳周期。2017 年那次日食，太阳磁场处于最小值附近，所以太阳活跃度减少，太阳耀斑和日冕物质抛射也最少。而这次，太阳表面磁场接近最大值，太阳处于高活跃度，NASA甚至将太阳磁场比作一个“tangled hairball”（乱蓬蓬炸起的头发）。

NASA拍摄的日全食状态下肉眼可见的日冕和日珥

所谓日冕（corona），就是太阳大气层的最外层。它向外层空间延伸数百万甚至上千万公里，它是一个高温但相对暗淡的等离子体区域，又称作“太阳细丝”。通常被太阳圆盘的眩光所遮挡无法看见，但在日全食期间或用专门的日冕仪才可见到。图中日冕呈不对称样子，表明太阳磁场处于活跃期的最大值。

所谓日珥（prominences），也就是图中太阳边缘的粉色丝（pink filament），是从太阳表面向外延伸的大型等离子体和磁场结构，通常呈环状。虽然日冕由极热的等离子组成，但日珥包含的等离子要冷得多。典型的日珥绵延数千公里，一些日珥可能会引发日冕物质抛射。

NASA于2011年用He II发出的30.4nm辐射拍摄的日珥假彩色图

第三，此次NASA为跟踪拍摄日食做足了功夫。他们派出两架高空科研飞机升空到距地球表面15000米的高空追逐日食。由于飞机在云层之上，也就剔除了天气和云层的影响。又因为飞机以每小时740公里的速度飞行，故可在月影中停留更多的时间。科学家们希望能因此发现日冕的新细节，更多地了解日冕的化学成分和温度。此外，他们还在日食路径上使用雷达来研究电离层或地表上地球高层大气的带电层。

国际空间站上的宇航员也能鸟瞰到日食发生的全过程。就在地球人准备迎接此次罕见的日全食时，火星在今年2月也发生了一次日全食。

人们兴奋地争相目睹此次难得的日全食（引自网络）

日全食时天空如同夜晚，地面媒体的转播者在看日食（引自网络）

第四，此次日全食期间，有数颗行星在日食周围可见，其中的两颗，即距太阳 15? 的金星和距太阳 30? 的木星，它们将十分明亮耀眼。

根据NASA/JPL与加州理工的介绍，在2024年4月8日的全食期间，肉眼可以看到木星、金星、土星和火星。而水星（在食相太阳的左上方）和 12P/Pons-Brooks 彗星（在木星的右边）在下图中没有标注，如果没有双筒望远镜或天文望远镜，很可能看不清。

NASA/JPL给出的分布示意图

以下为NASA和CSA记录的此次日全食的精彩图片：

墨西哥上空的日食

以下三图为俄亥俄州克利夫兰（Cleveland）记录的特写：

克利夫兰的蓝色“钻戒”

得克萨斯州的达拉斯（Dallas）上空

阿肯色州的拉塞尔维尔（Russellville）上空

以下8图为印第安纳州的印第安纳波利斯（Indianapolis）上空的美丽景象：

为更好地利用这次日全食，NASA还邀请更多的公民科学家，帮助解开2024年日全食期间太阳喷流和羽流（solar jets and plumes）之谜，这是一个项目，以“2024日食超级电影项目”（The Eclipse Megamovie Project）命名。

业余摄影爱好者在支架上用望远镜和数码单反相机仰望天空的剪影（索诺玛州立大学/Aurore Simmonet）

加州索诺玛州立大学的劳拉（Laura Peticolas）是“2024日食超级电影项目”的负责人，她认为：“太阳物理学家不知道有多少太阳质量离开了太阳，日全食为此提供了其他任何方式都无法提供的信息。”

该项目的重点是创建一个开源的数据集，同时邀请约100名训练有素的公民科学家，使用自己的数码单反相机并配有用来补偿地球自转的赤道仪脚架（equatorial mount），来拍摄日冕和色球的图像。

之前的那次日全食（2017年），在谷歌的支持下，曾有多达2000名智能手机的用户拍摄并上传了34000多张日食图像，这些照片虽在宣传上取得了成功，但在科学价值上却不如预期。劳拉解释说：“我们没有要求人们使用赤道仪，所以他们在拍摄中，视场中的太阳移动了。当时我们给了他们四种不同的曝光时间作为示例，期待他们会改变曝光时间，但大多数人都没有这样做。”

而这次，劳拉希望能做得更好。这很自然，有了更好的设备，再加上100人以50种不同的曝光方式拍摄并上传质量高得多的图像，通过2024年这些日食巨片，有望拍摄出更细致、更壮观的图像。

那么，对于此次错过日全食的北美及西方人来说，下一次的日全食要等到什么时候呢？

预测给出：最近的一次将于2026年8月12日发生，届时格陵兰岛、冰岛、大西洋和西班牙都将看到日全食。在靠近冰岛的食甚点，全食将持续2分18秒。

但对于北美，下一次的日全食相距更久：

2033 年 3 月 30 日：阿拉斯加。

2044 年 8 月 23 日：加拿大和美国（蒙大拿州、南达科他州、北达科他州）。

2045 年 8 月 12 日：美国（加利福尼亚州、内华达州、犹他州、科罗拉多州、新墨西哥州、俄克拉荷马州、堪萨斯州、得克萨斯州、阿肯色州、密苏里州、密西西比州、路易斯安那州、阿拉巴马州、佐治亚州、佛罗里达州）、加勒比海和南美洲。

天狗食日（引自网络）

不过，说到日食，在中国传统文化中，日全食又叫“天狗食日”。由于“日”代表天帝，皇帝乃“天之骄子”嘛。如果出现日食，那可是皇权不稳的凶兆！

《诗经》中有言：“十月之交，朔日辛卯，日有食之，亦孔之丑。”丑者，恶也、凶也；孔者，甚也。可见早在古代，日食就已被人们视为极不吉利的象征了。

推背图

唐天文学家李淳风与相士袁天罡合著的推背图就认为：发生日食是皇帝失德、奸党当道的表现。而日全食一般应念在国亡君死、天下大乱、城池沦陷、疆土丢失……

倘若以各个朝代历数过去：

夏朝日全食天下大乱，唐朝日食安史之乱，1842年日全食“鸦片战争”，1894年日偏食甲午战争，1911年日环食满清亡，1976年日环食唐山大地震……

巧合吗？未必。

所以，一旦发生日食，人们会举办多种祭祀活动，盼望日食赶快结束，祈求上天赐下平安。

不过，这次的日全食主要以西方为甚，焦虑的该是美国、加拿大和墨西哥人才对，难不成是暗指拜登和“小土豆”？

反正国人用不着惊惶，离“厉害国”还远着呢。

不过，真的吗？