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定好闹钟!本月即将上演日环食天文奇观 这里有与它相关的内容

时间:2021-10-21 08:10:47

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定好闹钟!本月即将上演日环食天文奇观 这里有与它相关的内容

6月20日,当月球节点直接指向太阳时,将标志着月食季节的中期到来。此后不久,6月21日将会发生日环食现象。

维基共享网站上由Brocken Inaglory拍摄日环食的不同阶段。

新月和满月的月食并不是每个月都会发生,因为月球的轨道面与黄道面(地球的轨道面)大约倾斜5度。但月球的轨道路径确实与地球轨道平面相交于两点,这两点被称为交点。每当这些月球交点直接指向太阳时,它标志着月食期中点的到来。月球的交点与太阳成一条直线的周期约为173.3天,相较于6个日历月缩短了近10天。

上一次食季中点(也是在一系列节点指向太阳时)在12月30日发生。下一次食季中点将在6月29日发生,再下一次是12月11日。

当月节点指向太阳,这代表约为期35天的食季中点。在,食季中点分别在6月20日和12月11日发生。图片来源:Go Science Go。

一个月食期大概为35天,在此期间任何新月和满月都会发生月食。基于一个月约为29.5天(在每个新月或满月之间的时长),一个食季最少会发生两次食(一次月食,一次日食,不分顺序),或者最多三次食(要不月食/日食/月食,要不日食/月食/日食)。

食都是关于对齐。在日食中,太阳,月亮在中间与地球连成一线。图片来源:NASA

在月食中,太阳,地球在中间与月亮连成一线。图片来源:NASA

一个食季通常只有两次食。如果有三次,第一次需要发生在食季之初,才可以让第三次在季末发生。在第一次之后,在将在一个食季内发生三次食。之后要等到2029年才再有一季三食。

日食概括:

六月五日:半影月食

六月二十一日:日全食

七月五日:半影月食

如果一个日/月食现象的发生时间在或者靠近食季中点,就像即将在六月二十一日到来的日食这样,这就叫做中心食。如果是日食现象,那么中心食就能让我们观察到全食或者日环食;若是月食现象,中心食就会出现特有的月全食。如果日/月食现象出现在食季的开头或者末尾时期,要么会出现半影月食或者一小部分的日食。

由于月食在的六月食季发生得太早又在七月食季来得太晚,在六月五日的和七月五日的月食将会变得极其模糊和微弱,也很难观测到半影月食。请看如下几张插图。

下一个六月/七月的食季将会展示三种食象(月食/日食/月食)。图片来自维基百科。

此外,六月二十一日的日食将发生于食季的正中间点,此次日食将呈现一个中心食,展示一个日环食。如上图所示。

38个食季(19个食年)差不多确切的对应了223个太阴月,也就是11又三分之一天(其中有四个闰年)或者10又三分之一天(其中五个闰年)。因此,在2038年的六月/七月发生的日/月食也会和六月/七月的日/月食现象成几何式相同。这个233太阴月的时间周期也被称为沙罗周期。

概括:

6月5日:半影月食

6月21日:日环食

7月5日:半影月食

2038年概括:

6月17日:半影月食

7月2日:日环食

7月16日:半影月食

有趣的是,半个沙罗周期,即111.5个阴历月(9年5又三分之二天)之后,会产生特征相似但相反的食(日食/月食/日食)。与相对,下面列出了2029和2047年的食。

很多人熟知223个阴历月(18.03年)的沙罗周期,并由此知道一个沙罗周期之后会出现相似的食季(月食/日食/月食)。但是很少有人知道111.5个阴历月(9.0)的半沙罗周期之后也会出现3个食的食季,尽管顺序不同(日食/月食/日食)。图片来源:Wikipedia。

2029年:

6月12日:日偏食

6月26日:月全食

7月11日:日偏食

2047年:

6月23日:日偏食

7月7日:月全食

7月22日:日偏食

研究食的专家弗雷德·埃斯皮纳(Fred Espenak)告诉我们,一个沙罗食期可以在1226到1550年间的任何地方发生,期间会发生69到87次食。一个沙罗食期,无论是日食还是月食,总会以轻微的食开始并以轻微的食结束(半影月食或日偏食,译者注)。而在沙罗食期的中期,三个天体,地球、太阳和月球,几乎完全对齐,在空间上几乎排列在一条线上。

在任何一次出现三个食的食期,第一个和第三个食总是轻微而难以发觉的,但是中间那次食是非常明显的中心食。在任何一次沙罗食期,最早和最晚的食也是相当微弱的,而沙罗食期的中间会出现中心食。

这些现象可能会让您感到惊讶:在食季的早些时候发生的任何食总会出现在较后的沙罗序列中-反之亦然。举个例子,让我们看一下即将到来的6、7月的3次食:

6月5日:半影月食

6月11日:日环食

7月5日:半影月食

食季的第一次食发生在6月5日,属月食沙罗序列111,在当期沙罗序列中代表71次食中的第67次。但是,7月5日将发生的第三次也是最后一次食属月食沙罗序列149,在这一特定沙罗序列中,其特征和71次食的第3次一致。

那也就不许为奇了,也许,6月21日将发生的食季的第二次(或中期)日食,属日食沙罗序列137,是70次食中的第36次食。

月球的轨道平面相对于围绕太阳(黄道)的地球轨道平面倾斜5度。但是,在此图中,黄道被描绘为黄道十二宫前的太阳视运动公转路径。月球的轨道与黄道相交于我们称为交点的两个点(此处标记为N1和N2)。每当该交点线直接指向太阳时,便是食季中。在上图中,交点线未指向太阳。

本文要旨:食季中期出现在6月20日,本次食季会发生3次食(月/日/月),尽管这3次食只有第2次-6月21日的环形“火环”日食将在天空的大舞台上真正全面上演。

作者:Bruce McClure

FY:Astronomical volunteer team

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