日全食的详细过程

以下是约翰·德沃夏克所著《太阳的面具：日食的科学、历史和被遗忘的传说》的摘录。

日全食期间，有很多东西可以看，但时间却很少。日全食开始于月球轮廓第一次接触明亮的太阳圆盘，这一时刻被称为第一次接触。

月球需要一小时多的时间才能完全遮住太阳。在这一个小时左右的时间里，太阳仍然可见的部分是光球层。它是太阳发出的所有可见光的来源。正是来自光球层的光线使地球变热。这也是通常被认为是太阳“表面”的部分，尽管太阳并没有固体部分。即使是光球层也是一种非常稀薄的气体，密度比海平面的地球大气层低一万倍以上。太阳边缘的锐利部分是由于光球层气体不透明度迅速增加而造成的假象，这种变化从几乎透明变为几乎不透明，发生在几英里的距离内。还应该注意的是，太阳黑子发生在光球层内。

随着月球继续在太阳前面滑动，阳光量显然会减少，但由于人眼可以适应较弱的光线，因此在日全食前几分钟之前很难注意到这种减少。到那时，动物已经开始做出反应。人们可能会感觉到一阵风。埃德蒙·哈雷在 1715 年注意到了这种风，当时“寒冷和潮湿伴随着黑暗”，让观众感到“某种恐惧”。当太阳消失在月球后面时，地面开始变冷。这阻止了地面暖空气的上升，从而导致风速和风向的变化。空气温度也可能明显下降，并可能伴随雾的形成。相比之下，没有证据表明日食会导致云层形状的变化，可能是因为日食持续时间太短，无法改变高层大气的空气温度。

随着全食的临近，事情发生得很快，把人们的注意力引向不同的方向。月球的影子很快就会从地面上移过，从西向东移动。最后一缕灿烂的阳光很快就会穿过月球边缘的山谷，形成贝利珠。日冕开始出现​​，尽管一开始非常微弱。

然后，在第二次接触时，当灿烂的阳光完全被遮蔽时，沿着刚刚遮蔽太阳的月球边缘部分，可以看到一条明亮的红色条纹，持续几秒钟。这条条纹就是色球层，位于光球层之上，乔治·艾里于 1842 年在意大利目睹日食时首次清楚地描述了它。他通过望远镜观察日食，看到一排鲜红色的山脉。今天，这些“山脉”被称为针状体，从外观上看——在比艾里看到的更详细的照片中——就像波涛汹涌的海浪或被风吹过的草地上的草原大火。实际上，它们由数百万个气体喷流组成。为了更好地理解色球层，这一层的气体温度比光球层的气体高出约 5,000 度，密度却低一百万倍。

日食的边缘可能有一个或多个日珥。日珥也是热气体团，高出色球层，呈拱形或不规则云状，被强磁场（如与太阳黑子有关的磁场）悬浮在高空。

然后，正如弗朗西斯·贝利所说，日冕“光辉灿烂”。与地球磁场不同，太阳磁场并非由简单的偶极子组成。相反，太阳磁场由许多对磁极性相反的区域组成，这些区域是由太阳内部复杂的对流模式产生的。日冕的条纹和射线是太阳大气中自由电子的图案，它们之所以可见，是因为它们会散射照射到它们身上的光线，就像阳光中的微粒一样。由于这些自由电子的浓度受到磁场扭曲的限制，日冕的形状反映了磁场的形状。因此，日冕没有永久的特征。它从不静止，而是始终处于不断变化的状态。

很快，日食就结束了。当阳光再次出现时，太阳和月亮第三次接触。然后，当月亮最终完全离开太阳时，就是第四次接触。

在研究现代日食预测时，人们会发现这四次接触的确切时间。这种预测代表了求知欲的顶峰以及世界各地知识的积累，这些知识的积累历经了四千年之久。对宇宙复杂运作的这种理解是现代思想的标志之一。这是我们与天堂联系的现代方式。

摘自约翰·德沃夏克 (John Dvorak) 所著的《太阳面具：日食的科学、历史和被遗忘的传说》，由 Pegasus Books 出版。经许可转载。保留所有其他权利。

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