本年度最值得期待的天象，罕见的“日全环食”即将上演

本文来自微信公众号：果壳 （ID：Guokr42），作者：EasyNight，编辑：Steed、黑jio妹妹，原文标题：《往左一步日环食、往右一步日全食，罕见的“日全环食”明天上演》，头图来自：unsplash

本年度最值得我们期待的天象——日全环食就要上演了！这是世界上最壮丽的天象！

在短短的几分钟时间内，光焰万丈的太阳瞬间被一个巨大的黑影所完全遮住，蔚蓝的天空变成幽暗的深蓝，大地仿佛入夜一般被黑影所笼罩，金星、水星等白天难得一见的星星也在此时浮现出来……一分钟后，黑影移开，在一道美丽的金光闪过后，太阳又恢复了它耀眼的光芒，大地也如迎来第二次早晨一般恢复了生机……

好了不抒情了，说说这次日全环食。

全食了，但又没完全全食

即将发生的这场日食，它甚至比日全食还要罕见——它叫“全环食”，又叫“混合食”或者“复合食”。它指的是，月亮本影的影锥差不多刚好够到地球表面，导致部分地区看到的是全食，而另外一部分地区看到的是环食这种特殊的现象。

日食原理示意｜EasyNight

如上图所示，日食是月亮运行到了地球和太阳的中间而产生的一种天象。当月球离地球比较近，本影到达地球，站在影子里的人们看到月面完全遮住太阳，这就是日全食；当月亮距离地球较远，本影到不了地球表面，月亮看起来要比太阳小上一圈，就会出现“金环”一样的日环食奇景。

可是如果月球本影的长度差不多恰到好处地等于地月距离，造成的结果就是——月影只能部分扫过地球，带给中间的人一场日全食；在这两端，则“影”长莫及，这里就只能看到日环食了。这就是“全环食”的由来。

全环食原理（仅为示意，并没有按照比例绘制哦）｜EasyNight

下面这张图，列出了最近这些年的14次日全食和日环食（也统称为“中心食”）的情形。我们可以看到，月球本影能直接到达地球的（日全食）有6次，到达不了地球的（日环食）有7次；而今年这次，正好是其中最罕见的那种，月球本影部分达到地球的全环食。

它有多罕见呢？算下来，整个21世纪一百年里，一共也就只有7次机会。只不过，它的发生频率并不是均匀分布，正好这几十年稍微集中一些。上一次全环食，发生在10年前的2013年11月，而下一次只需要再过8年多，那也要等到2031年11月了。

近年来中心日食的月影到地球距离示意图｜EasyNight

全环食，在哪里能看

月球的本影或者伪本影扫过地球，划出了一条狭长的地带——食带。在这个地带里，才有机会看到全环食。

这场全环食的食带起始点在印度洋南部凯尔盖朗群岛附近。最初，它以环食开始，没过多远即转变为全食，依次掠过澳大利亚西北角的埃克斯茅斯及凯普山脉国家公园、巴罗岛，经过东帝汶和印度尼西亚的西巴布亚省，进入茫茫太平洋。不久之后，它又会再次转换为环食，最终结束在太平洋西部的马绍尔群岛附近。

所以，虽然说这次日食是全环食，但在陆地上能看到的也仅有其中的全食部分，而且要到印尼、东帝汶或澳大利亚才能“追日”。环食的部分发生在印度洋和太平洋上。

比较遗憾的是，在我国，这次日食只有东南沿海很少一部分地区——浙江的最东南边、福建沿海地区、广东东南沿海地区、海南东南边，台湾省全部——可以看到比较小的日偏食。有多“偏”呢？比如在厦门（这也是大陆地区基本上能看到的最大程度了），能看到的日食是这样的：

不过如果你刚好在厦门附近，又实在想看这场偏食，那本菌在这里还是需要反复强调三遍——绝不可以用肉眼或望远镜直视太阳！绝不可以用肉眼或望远镜直视太阳！

正确的观测方法是使用带巴德膜的专业日食眼镜，或者用望远镜投影的方法、小孔成像的方法进行间接观测。一些不靠谱报道和宣传中的用墨镜、光盘、底片、X光片……这些方法都是不对的，叠多层也不行！因为它们并不能有效地、安全地过滤太阳光，不能完美叠合时也很容易失效，仍然有受伤的危险。

为什么每次在日食预报里都要强调安全观测呢？一定是为了推销巴德膜（绝对不是）。因为每一条安全建议都是来自血的教训。2017年美国日食期间，就有这样一个纽约姑娘的案例——据她本人说，也就看了几秒钟弯月形的太阳，然后就感觉视力模糊，看到的颜色也有些失真。经检查，医生在她左眼的视网膜上找到了一个弯月形的永久性疤痕。所以你看，真的没必要去冒这个险！

用相机镜头或望远镜拍照的时候，也一定要记住四个字：“厚德载物”——在镜筒最前端（物镜端）载上足够厚巴德膜（或者ND减光一万以上的滤镜）；千万不能用后置滤镜，不然有熔化甚至起火的危险。

补上第三遍：绝不可以用肉眼或望远镜直视太阳！

全环食还有什么独特看点？

既然日全食是地球上最壮丽的天象，那我们自然希望它越长越好！看过日全食的亲历者们都有这种相似的体验——即使全食阶段时长有好几分钟，在当时的激动心情+兴奋呐喊+手忙脚乱拍照之下，也仿佛是转瞬即逝。

想要时间长，意味着月球要离我们近，看起来更大才行。而这场在环食和全食边缘横跳的全环食，则并不具备“时间长”的优势，即使到时间最长的地方，也只有1分16秒。

反过来想，小也有小的好处。

我们把太阳的直径被月球遮住的比值叫做“食分”。全环食基本上是食分最接近1的日食，也就是说，月球也刚刚好遮住太阳表面，不多不少。

可是太阳并不是一个光滑的圆盘盘，它的表面有着炽热的物质运动。这些物质结构平时被掩盖在耀眼的光芒中无从得见；只有在日全食发生时，外面的色球层和更远处的日冕才能崭露头角。尤其是那些从色球层上喷薄而出的日珥，更是大家最关注的焦点！

普通的日全食，如果食分太大，就只能在食既后和生光前短暂的几秒钟分别看到局部的色球场景；只有当食分“小”一些，接近1的时候，才有希望同时拍下完整的一圈“红环”日珥，这真是天文学家观测太阳表面活动的可遇而不可求的机会！

或许这就是日全食的魅力所在——因它所产生的新发现推动了人类的进步，并一次次载入史册，早已超越了简单的天象范畴。古人笔下的一次“天再旦”记载他们眼中的灾异，成为了今人为纪年断代的依据；1868年那次日全食下的光谱，让人类第一次发现了那时地球上还未知的新元素——氦；1919年的日全食，人们观测太阳附近恒星光线的弯曲，验证了初生的广义相对论的预言，让爱因斯坦更是一举成名……

这次日全食，也让不少天文学家蠢蠢欲动跃跃欲试了。他们正扛着昂贵的设备，从五湖四海走到一起来。不知其中又会诞生多少新的发现呢？

如果你不是天文学家，或者没有那些昂贵的观测设备，日全食就没有别的看点了吗？当然不是！日全食给人带来的体验，可不仅仅在于肉眼聚焦的那半度视角里，而是全方位环绕的沉浸感。比如，月影之下的短暂气温骤降，可能会引来一阵阵清风拂面；耳朵里可能会听到动物们的奇异叫声（当然，最可能的其实应该是我们人类的一阵阵惊呼）。还有，日全食不仅发生在天上，如果你有条件站在高处瞭望开阔地带的话，还能亲眼看到地上划过的巨大黑影……

这些丰富的沉浸式体验，还需要亲自来到日食带里才能够领会得到呢！

本文来自微信公众号：果壳 （ID：Guokr42），作者：EasyNight，编辑：Steed、黑jio妹妹