8月21日,日全食将贯穿整个美国大陆。这将会很棒。如果你处在月球阴影的中心,也就是所谓的“全食”,在白天,天空将会变暗几分钟。温度会下降,星星会出现,鸟儿会感到困惑,开始吟唱自己的夜间歌曲。这一切都是因为一个宇宙巧合:从地球上看,月球和太阳的大小似乎都差不多。
你能看到8月21日的日全食吗?告诉我们它是如何让你感觉的,只用六个单词,在Twitter或Instagram上使用# VoxEclipseIn6Words。
我们可能会把你的回答包括在一个故事里,帮助人们理解看到太阳完全被月亮遮住的感觉。
在70英里宽的地方,全食的路径是狭窄的。在这条细长的带子之外的其他地方,从20到99%的太阳都将被月球覆盖。但是每个州(甚至夏威夷和阿拉斯加)的每个人都将会经历这一过程。你不会想错过的。
日食是很不寻常的。你可能有一些问题。为了消除混乱,我们遵从了这个全面的科学指南。
首先要知道的是:为什么我们会有日食?
答案很简单:因为月亮偶尔会遮住太阳穿过天空的路径。
复杂的回答:因为三个关键的条件很少同时发生。
1)必须有一个新月
月球的一面总是被太阳照亮,但光明的一面并不总是朝向地球。这就是我们如何获得月相的方法。要使日食发生,它需要在它的“新月”阶段。
在新月的时候,月球的阴暗面直接面对着地球。
2)月球必须穿过地球轨道的平面
因此,如果月球的阴暗面必须面对地球,才能发生日食,为什么我们不把它们每个新月都带出来呢?
因为月球的轨道并不完全与地球相匹配。
它倾斜了5度,像这样:
(没有人完全确定原因——但这可能与月球形成的原因有关:从一个巨大的物体撞击地球。)
基本上,这意味着在大多数新月的时候,阴影会失去地球。
但在月球轨道上有两点,阴影可以落在地球上。这些被称为节点。
要使日全食发生,月亮需要处于或非常接近一个节点。
3)月球与地球的距离
你可能还记得中学时代的科学:月球绕地球运行的轨道不是一个完美的圆。这是一个椭圆。
在轨道上有一个点,月球离太阳最远,离太阳最近。要使日全食发生,月球需要接近地球最接近的距离。
月食可以发生在月亮在远地点(离地球最远的距离),但月亮不会遮挡整个太阳。这些被称为“环形”或“火环”的日蚀,因为白热的太阳会包围着月亮的黑面。他们看起来很酷。
当这三个条件都排成一列时,你就会得到这样的结果:地球和太阳在一个节点上与月亮对齐,一个影子投射在地球上。(相反的配置——当满月面对地球时——就是我们有月食的时候。)
阴影中最黑暗的部分是全食——太阳的整个圆盘都被月亮晒黑了。虽然大多数美国人将在8月21日看到日偏食,但只有那些70英里宽的阴影下的人们才会看到日全食。
阴影在美国的移动有多快?
全食将于太平洋时间上午10:16到达俄勒冈州,并将于东部时间下午2:49结束。这是一个小时,也就是33分钟的路程。快!
但由于地球和月球的几何形状,阴影不会以恒定的速度传播。根据美国宇航局的数据可视化工具厄尼·赖特(Ernie Wright)的说法,它在路径的起点和终点时移动得更快。他提供了这个草图来证明。
在空间中,阴影以恒定的速度移动。但赖特说:“当它在一个倾斜的(红线)上撞击地球时,它将会覆盖更多的地面,而不是更直接的(绿线)。”在等量的时间内覆盖更多的距离意味着更快的速度。
根据eclipse2017.org的数据,当全食到达俄勒冈州时,它将以每小时2955英里的速度移动。当它经过肯塔基州时,速度将会降至每小时1462英里。然后,它将以每小时1,502英里的速度在南卡罗莱纳的查尔斯顿。在那之后,阴影将从地球的边缘消失。
o是否容易预测何时会发生eclipse ?
这三个周期共同创造了日食——新月,月亮穿过地球轨道的平面,以及月球与地球的距离——都在不同的时间尺度上重复。
月球需要27.212天才能返回一个节点(这被称为“龙之月”)。
每27554天,月球就会返回到离地球最近的路径(一个反常的月份)。
最后,月亮周期每29.30天(一个synodic月)的所有阶段。
这需要一段时间,但在18年、11天、8小时的周期中,3个月的时间会恢复同步。这被称为Saros周期,它预测了太阳和月食。
Saros是古老的:巴比伦人在公共纪元开始前的几个世纪发现了它。数百年来,他们通过仔细观察月亮,将其全部完成。
大约115年前,一名考古学家通过在希腊岛屿Antikythera附近发现的一艘2000年的船只残骸中发现的物体进行筛选。在沉船的宝藏中——漂亮的花瓶和罐子,珠宝,一个古代哲学家的铜像——是最奇特的东西:在一个像壁炉一样大小的箱子里,有一系列的黄铜齿轮和刻度盘。科学家们后来意识到,时钟有一个表盘,用来计算Saros周期。
今天,NASA不必仅仅依靠Saros周期来预测太阳和月食。它有详细的地球和月球围绕太阳运行的计算机模型。
赖特解释说:“现在很容易直接问,太阳在哪里,月亮在哪里,地球在哪里,他们在哪里排队,你可以让电脑做数百万次。”
日食会在同样的地点重复吗?
没有。
因为Saros周期在不均匀的天数上结束,在不同的位置发生日食。“额外的1/3天位移意味着地球必须旋转一个额外的~ 8小时或与每个周期~ 120o,”NASA解释道。
有许多不同的Saros系列,产生日食。在这里了解更多。
我们知道下一次日全食将在哪里吗?
是的!
大约每18个月就有一次日全食。下一个将在2019年7月2日,在穿越智利和阿根廷之前,横跨南太平洋的大片区域。
美国国家航空航天局(NASA)保存了1999年至公元3000年期间发生或将要发生的所有日食(包括太阳和月球)的目录。记住,这是五千年前的事。
因此,这就是为什么我们知道,例如,在1月27日,在2837年,日全食将经过墨西哥南部(有人会在附近看到它吗?)
下一次日食将在2024年。后呢?2045年。
好了,天文学已经够了。我能看到什么?
简单!
我的同事凯西·米勒和瑞安·马克创造了一个互动来帮助你。它可以抓取你的邮政编码,并显示出你所在地区的月亮将穿越太阳的确切路径。您还将看到eclipse何时达到峰值。在你的区域内达到最大程度的模糊。检查出来。这是非常酷的。
在日全食期间发生了什么?
如果你在日全食的道路上,你就在等待重要时刻的到来。
对于大多数位置,从日偏食开始到全食将会有一个半小时左右。美国国家航空航天局有一个很好的互动地图,可以帮助你在什么时候观看。(点击美国的任何位置,它会告诉你当日食开始的时候,它的顶峰,以及整个的持续时间。)
所以你要看到的第一件事是日偏食:月亮慢慢地开始遮住太阳。对大多数国家来说,这就是你所看到的一切。它很酷。
在日偏食中,阴影形成可怕的新月形。
当全食开始的时候,那就是表演真正开始的时候。有一些令人敬畏的现象,你可以留意。
在全食之前,太阳的最后一瞥将在天空形成一个“钻石戒指”。
你还可以看到“Baily ' s珠子”(以天文学家弗朗西斯·贝利的名字命名)——在月球表面粗糙的表面上戳出的小光点。
然后是全食:月球完全覆盖了太阳。这就是你一直在等待的。
根据你的位置,这将持续大约两分钟(在其他日食中,它持续了长达7年)。
全食有什么可怕的?
在与几个“eclipse追逐者”的对话中,我被告知,这些照片并不能真正地捕捉到体验的“awesomeness”(在最真实的意义上)。
“当你拍下满月的照片时,它从来没有捕捉到你的眼睛和内心的感觉,你知道我的意思吗?”在俄勒冈州见过6次日食和生活的Rhonda Coleman说。“它似乎充满了天空,但你的照片只会是一个记忆。”
当全食发生时,天空变暗。星星出来。你可以看到日冕——太阳的稀疏的外层大气。
“太阳的圆盘是黑色的,黑色的,黑色的,就像你所能想象的最黑的洞,用这些美丽的白色的日冕彩带环绕着,”科尔曼说。用肉眼你能看到,它们被称为日珥。这是太阳上的火焰……还有一个非常有趣的360度的日落围绕着地球的边缘
当你被日冕所吸引时,不妨这样想:太阳的大气层实际上比它的表面要热,但是没有人真正知道为什么。(在2018年,美国国家航空航天局将发射“帕克探测器Plus”,这是一艘将在太阳表面400万英里范围内的航天器,以帮助解决这一问题。)
它会改变我的生活吗?
在日全食时和之后,许多人都有一种强烈的敬畏感。“你突然觉得你能看到太阳系的时钟,”赖特说。
他继续说:
我们知道——在我们的脑海里——我们生活在一个巨大的球里,它围绕着一个热球旋转,我们在太空中漂浮。但你不会真的相信它直到你看到像日全食一样的东西,所有东西都排好,然后你就会去。其他行星的流行。你有即时夜间。你通常可以看到水星和金星。有时火星和木星。它看起来像课本上的图片。它不再是一门科学了。在大多数情况下,你对太阳系的位置有更好的了解。
你的经历可能会有所不同。
在整体之外,其他国家会看到什么?
所有的美国大陆都将看到日偏食。即使是在缅因州班戈北部的人们,也会看到在日食的顶峰处有54.22%的太阳。
正常的法律在总体上适用,还是允许我做一些奇怪的,像狼一样的事情,而不用担心后果?
一年中的任何一天,你都可以做些古怪的、狼人的事情!它是2017。
我的宠物会抓狂吗?
可能不会。我向Bill Kramer提出了这个问题,他是一个16次eclipse查看者,他运行eclipse - chasers.com,一个在线社区,嗯,你知道。
克雷默说,宠物会感到困惑,会认为是夜间。
“有些狗在日食时吠叫,”他说。有些狗能察觉到此刻的情绪,或者事先焦虑,然后做出相应的反应。从来没有听说过像有些人那样对烟火或枪声做出反应。日食是无声的,除了周围的声音和欢呼声。而猫则是猫。
我要看看这个!在哪里?在哪里? !
为了制作一个绝对精确的日食图,你需要考虑月球的地理位置,地球的地理位置,以及太阳光线撞击地球的角度。
NASA让这很容易:所有这些信息都被用来创建这些地图,当它经过每个州的时候。
例如,这里是密苏里州。在这里查看其余的状态图。
这是概述:
在这里查看地图的交互式版本。(点击在美国的任何一个地点,就可以得到一个时间,因为日食将在那里达到顶峰。)
我还能计划一次参观全食的旅行吗?
是的。但在全食的许多地方,酒店和露营地已经被预订一空。许多eclipse追逐者已经预订了多年的房车和酒店。在日食发生的那天,旅行可能会变得不那么容易。
俄勒冈州的政府官员告诉人们要准备好躲避,因为交通可能会停止。(“不要在烧烤时把你的甲板烧掉,不要切自己,”一位官员告诉俄勒冈人。“真正做好准备,保持警惕。”他们警告说,手机网络可能会紧张。
但是现在还有时间计划你的旅行。
我成功地在一个屏幕上打开了Airbnb的搜索地图,在另一个屏幕上打开了eclipse路径的地图。
请记住:日全食也穿过了大量的美国乡村。如果你想要打败人群,有一些计划,你可以找一个地方住或露营。
许多网站建议你去看看全食正在通过的主要城市。但在田纳西州的斯巴达(人口5075),你将会得到同样的好处,就像在纳什维尔(人口668万)。
布莱恩,我能和你一起去吗?
没有。
坏天气会毁了它吗?
总是一个风险。
如果你对挑选一个“完美”的景点感到焦虑,你会想找一个没有云覆盖的地方。在云层覆盖的日子里,日食仍然很酷(它会变得非常、非常暗),但你无法在太阳面前看到月亮的黑暗面具。
你知道,天气可能很难预测。在这里,美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration)在8月21日通常会出现的平均云层覆盖数据。点越深,云的机会越大。美国国家海洋和大气管理局解释说:“在西部的山间,晴朗的天空显得最壮观。”
我将会失明吗?
如果你小心!在平常的日子里,直直地盯着太阳会伤害你的眼睛。日食日也一样。
NASA警告说:“直视太阳的光线是不安全的,即使太阳部分被遮挡了。”《柳叶刀》杂志称:“来自太阳的强烈光线会损害你的视网膜,导致‘永久性的暗点’或‘盲点’在中央视觉上。”即使太阳99%被遮挡,它仍然会造成破坏。
在日偏食的阶段,甚至是通过月食的“百里珠子”和“钻石戒指”的阶段——当你能看到最后的太阳从月球的陨石坑中窥视的时候——你需要眼睛的保护。你只能在月球完全覆盖太阳时把防护眼镜拿走。
普通的太阳镜不能阻挡足够的光线。你需要的眼镜能滤除0.003%的可见光,同时屏蔽大部分紫外线和红外线。NASA的眼部安全页面解释说:“这样的过滤器通常有一层薄薄的铝、铬或银沉积在它们的表面,这些物质可以减弱紫外线、可见光和红外线的能量。”
你可以拿一副最黑暗的(不,14)焊工的眼镜。但这更容易:买一双便宜的一次性eclipse眼镜。美国天文学会指出,有五家制造商符合国际标准,以保护视力。它们是:
美国纸光学
Baader天文馆
彩虹交响曲
千橡市光
谢霆锋17
你可以买一双不到1美元的鞋。或者你可以在当地的图书馆免费领取一双。教育非营利组织空间科学研究所(Space Science Institute)正在全国各地向4,800家图书馆分发200万对眼镜。看看你当地的分公司是否有他们。
从太空看,日全食看起来像什么?
1999年,一名法国宇航员在和平号空间站拍摄了这张照片。
其他行星有日食吗?
克莱默(Kramer)是资深的日食追逐者,他做了这道数学题,发现太阳系中只有另外两个卫星大小合适,可以产生日全食:潘多拉和厄庇墨透斯,它们都绕着土星轨道运行——尽管土星没有一个固体表面来观测这些日食。
所以地球仍然是你最好的选择。
我简直不敢相信我竟然读了3000字的日食。我现在能看一些很酷的照片吗?
是的。