日全食简说 [复制链接]

第10版(科技)
专栏：

　　本世纪最后一次日全食，将于３月９日在我国漠河地区出现。更罕见的是，原本已出现但隐没在阳光中的海尔—波普彗星，届时将与日食同现苍穹。这对一个地区来说，可谓千年一遇。为什么科学家和广大天文爱好者对这一天文奇景情有独钟？请看——
日全食简说
卞毓麟
今年３月９日，我国将看到一次日全食。日全食相当罕见。就全球范围而言，平均大约四年发生一次。但是，每次日全食仅在约占地球表面积１％的“全食带”内才能看到。所以对某一固定地点来说，平均３００多年才能见到一次日全食。２０世纪在我国一共可见七次日全食，今年是最后一次。
日全食的全过程可以分为“初亏”、“食既”、“食甚”、“生光”和“复圆”五个阶段。月轮始掩日轮的一瞬间称为初亏，此时开始可见偏食。初亏后，日轮被掩的部分越来越多。当整个太阳被月亮完全遮蔽时，称为食既，全食阶段从此开始，故亦称“全食始”。在日食过程中，月亮中心与太阳中心最为接近的一瞬间称为食甚。整个日食过程至此恰好经历了一半。食甚后月轮继续移动，全食阶段结束，称为生光，亦称“全食终”。最后，月轮完全脱离日轮的一刹那，日食过程告终，是为复圆。
日全食具有重要的科学研究价值。近代天文学告诉我们，太阳大气可以分为三个层次：光球、色球和日冕。平时肉眼可见的光亮耀眼的太阳表层就是光球。它的外围是色球，再外面是日冕。色球和日冕的物质非常稀薄，发出的光也很微弱，通常完全淹没在光球强烈的光辉中。唯有用特殊的仪器设备，才能在地球上观测到。
在食既前和生光后的短短几秒钟内，未被月球挡住的那部分色球，在日面边缘呈现出一道蛾眉状的玫瑰色光辉。此时倘能拍摄到它的光谱——“闪光光谱”，将是极难得的珍贵资料。它包含了有关太阳大气物理状况和化学组成的丰富信息。１９世纪中叶，天文学家们因在日全食时观测色球光谱而在太阳上发现了一种新的化学元素——氦，２７年后人们才在地球上找到了它。
日全食时，月球边缘逐渐“切割”太阳圆面，为进行高分辨率的太阳射电观测提供了宝贵的机会。由此可以研究太阳射电辐射范围的大小、日面上射电亮度的分布和射电源的精细结构。２０世纪７０年代以前，有关太阳射电的知识大多来自日食观测。与此同时，精确地测定月球逐渐遮掩太阳的各个阶段的时刻，还可以研究太阳半径的变化、月球运动理论等许多天文学的基本问题。
日全食时，太阳圆面被月轮遮掩的状况不断变化，地球上接收到的太阳辐射也随之而变，这导致地球大气层和地磁、地电等的变化。所以，气象学家和地球物理学家也非常关注日全食。物理学家也很重视日全食，因为他们可以借此机会来检验爱因斯坦广义相对论的一项理论预言：光线在引力场中会发生偏转。这一传统研究课题，至今仍为世人所瞩目。
日全食的研究课题层出不穷，这就是一代又一代的科学家不辞辛劳地前往全食带进行观测的原动力。今年３月９日这次日食的全食带，始于新疆北部的阿勒泰地区。但那时刚日出不久，太阳在地平线上的高度仅九度，对观测相当不利。全食带往东依次经过哈萨克斯坦、蒙古和俄罗斯，再次进入我国，到达内蒙古的满归地区和黑龙江的漠河地区。鉴于漠河地区可通火车，运送人员和仪器设备较为方便，所以中国科学院、国家自然科学基金委等部门组织的专业队伍将在漠河地区进行多项目的观测研究。
尤其值得一提的是，日全食时天空骤然变暗。３月９日上午原本隐没在阳光之中的海尔—波普彗星，随着全食时刻的降临便会在天空上显现出来。彗星与日食同见的现象，历来极为罕见。例如，１８８２年在埃及出现一次后，直至１９７４年才在巴西又出现一次。看来，今年３月９日该轮到我们的漠河人民一饱眼福了。但愿届时天气晴朗，万里无云！