说好的最美“金边日环食”，为什么我看到的是日偏食？

　　这几天，你可能已经看到过这样的消息：本周日14时至17时 本世纪最美“金边日环食”上演；十年一遇，6月21日超级日环食将至；2020年最期待的日环食来了。

　　看到这里，你第一反应是不是，“糟糕！来不及买日食眼镜了！”

　　日食应该怎么看，日食眼镜是不是必需品？哪些地方是最好的观测区域，你所在的地方能看到吗？还有最重要的，这次日环食到底有何魔力，被冠以十年一遇、金边日环食，令无数天文爱好者不顾一切的千里追日？我会在下面的内容里尝试回答这些问题。

　　日食，源于大自然奇妙的巧合

　　日食之所以能够发生，其实源于一个大自然的巧合，我们都知道太阳和月亮，不论是实际大小还是距离地球远近，都差异巨大。但无巧不成书，太阳直径是月球的400倍，而月球又比太阳距离地球近400倍，所以在地球上，月球和太阳的大小看起来差不太多。正是由于这两个400倍的巧合，再加上三个天体轨道平面相近，才使得日月食发生成为可能。

　　日食的成因大家基本都已经知道，当月球运行到地球和太阳之间，三者近似成一条直线时，太阳射向地球的光芒会被月球遮挡，就形成了日食。可以说，在地球上看到的日食，其实是月球的影子在作怪。根据月球遮挡太阳大小和位置的不同，也就是地面观测者处于月球不同的影子处，日食可以被分为日偏食、日环食和日全食。

　　三种日食成因示意图，其中ABC分别代表日全食、日环食和日偏食 （来源：维基百科）

　　在半影区的人们，能看到被月球圆面遮挡后的部分太阳，欣赏到的是日偏食的样子。假若地球上的某个地方恰巧落在月球本影区，那里的人们将会非常幸运的看到日全食的盛况。而如果地球距离月球位置稍远点，落在月球伪本影区，月球圆面不足以完全遮住整个太阳，而是会露出太阳边缘的一圈环状区域，犹如一枚金色的戒指，人们看到的便是日环食。

从日偏食到日环食过程 （来源：Brocken Inaglory）

　　6月21日的这次日环食，月球遮挡太阳的区域很大，几乎把整个太阳遮挡住，只留下周围很小的一圈日光可以透过，所以看到的环要纤细许多，就被冠以了“金边日食”的名称。

　　虽然是最美“金边日环食”，但大多数人看到的，更可能是日偏食。

　　当日食发生时，随着三个天体之间的相互运动，月球影子在地球上也会自西向东扫过一片区域。地球上能够处于月球伪本影区的地方，就是我们所谓的环食带，位于环食带的人们便可以在特定的时间看到短暂的日环食。

　　对于这次的日环食，环食带从我国西部西藏地区开始，宽度只有20公里左右，往东经过四川、贵州、湖南、江西、福建和台湾等地时，宽度也不会超过50公里。

　　6月21日日环食中国见食图 其中红色线内是环食带 中国其他任意地区均可见日偏食 （来源：紫金山天文台）

　　也就是说，在我国只有上述省份中的少部分地区，可以目睹“金边日环”的胜景，这狭长的环食带相较于960万平方公里的广袤国土而言，绝对称得上是“天选之地”了。已经有网站总结出了部分幸运城市日环食的基本信息：

表1（来源于 https：//interesting-sky.china-vo.org/）

　　但是，即便是在这些天选之地，看到日环食的持续时间（食延）也仅有不到1分钟。其他的绝大多数时间段内，欣赏到的则是日偏食。所以我们一直说的金边日食，其实只在少数地区“闪现”几十秒的时间，从这一角度而言，这次的“金边日环食”无疑是罕见的。这也就不难理解，为何天文发烧友们会背着沉重的装备，不远千里追日了。

　　我国其他地区的朋友们也不必太过遗憾，虽然看不到金边日环食，但都能够欣赏不同遮挡程度的日偏食，大体上来说是地理位置越靠南，看到的日偏食最大时太阳被月球“啃”掉的就越多。

表2（来源于 https：//interesting-sky.china-vo.org/）

　　不过，不论是看何种日食，最基本的一点是你得能先看到太阳，也就是天气条件不能太差，即使是天选之地，遇上阴天下雨的话，也只能想象“云上”的金边日环了。因此我们常常开玩笑说，天文这个职业跟农民伯伯一样，也是靠天吃饭。天气晴好时，我们能够看到太阳，才有可能观测到日食。所以能不能看到“金边日环”或者日偏食，除了地理位置外，还得看老天爷的“脸色”。

　　日食到底如何观测呢？

　　去不了环食带？没有日食眼镜？小孔成像or云观日食，总有一款适合你。

　　首先必须强调的是，千万不要裸眼直接看！更不能为了看清太阳被月球“咬”的细节而用望远镜直接观看。不加任何防护直接看太阳，会灼伤眼睛。

　　而日常的墨镜、包括黑胶片、废弃的X光片、甚至是熏黑的玻璃片这种土方法，也不推荐用来看日食，毕竟这些对太阳光的削减程度有限，不能对我们的眼睛做到很好的保护。

　　一般最常用的日食观测工具是贴有巴德膜的日食眼镜。巴德膜是德国Baader Planetarium公司发明的一种镀了金属的树脂膜，看起来有点像我们厨房里用的铝箔纸，特殊的材料可以将太阳光消减十万倍，能够较好的满足观测太阳时的安全性，但同样建议每隔几分钟就休息一下眼睛。

日食眼镜和巴德膜（图片自制）

　　或许你无法在短时间内买到日食眼镜，那我给大家推荐一种间接看日食的方式。不仅安全，而且充满趣味。

　　那就是利用小孔成像法观测。

　　小孔成像原理初中物理就学过。我们可以拿针在硬纸板上扎孔，组成各种图案或者文字，放在阳光下，将倒立的日食影像投影到地面、人的身上等位置。其实身边还有很多现成的小孔可供选择，譬如树叶之间的缝隙就是自然的小孔，双手较差指缝之间的缝隙同样可行，而家中的漏勺、蒸锅篦子也可以拿出来尝试，在阳光下烹饪出一个个可爱的“日牙饼”。

　　而且网络时代，让大家的选择变得更多了。这次日环食，就有多个专业天文机构，兵分多路前往不同地区进行直播，所以坐在家里“云上”观日食，既可以避免天气因素造成的不确定性，又能确保安全性，在专业设备的精彩呈现和专家细致讲解下，欣赏美丽的日环食。

　　最后需要说的是，虽然日食每年都会发生2-5次，但能够观测到的地点却可能在地球的任意位置，根据计算，下一次在我国境内能够看到日环食，要等到2030年的6月1日。难怪大家纷纷说，这次日环食是“十年一遇”！确实是十年之后才可以再次被眷顾，所以，珍惜这次机会，好好享受6月21日的日环食盛宴吧。