普通天文學/日食
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當一個天體對另一個天體投下陰影時，就會發生日食。月食發生在地球的陰影落到月球上時，因為地球處於一個阻擋太陽光的位置。同樣地，當月球介於地球和太陽之間，月球的陰影落在地球上（太陽暫時被遮擋），就會發生日食。
日食發生在太陽、月球和地球對齊時。日食會阻擋指向月球或地球的陽光，具體取決於日食是日食還是月食。這種對齊只有在月球處於新月或滿月時才會發生。如果月球是新月，那麼就有可能發生日食。在滿月期間，可能會發生月食。在日食期間，月球的陰影落在地球上，月球遮擋了地球對太陽的視線。在月食期間，地球的陰影落到月球上，從地球上看，月球似乎變暗了。
作為罕見且壯觀的宇宙事件之一，日食非常值得一看，如果你有機會的話。然而，在觀看日食時，一定要採取措施安全地觀看日食，以避免對視力的損害。（觀看月食沒有任何危險，因為觀察者永遠不會直視太陽。）觀看日食最簡單的方法是透過一個小孔將陽光投射到卡片或紙上。紙上的陽光將形成太陽的影像。隨著日食的進行，你會看到月球陰影從太陽上“咬掉”一個圓形的“缺口”。如果可能的話，你還可以找到一個特殊的濾光片，你可以直接透過它觀看日食。太陽濾光片可以讓你在不傷害視力的前提下直接觀看太陽。一定要使用專門為觀看太陽設計的濾光片——太陽鏡、焊接鏡和其他濾光片通常不夠。除非濾光片專為望遠鏡或雙筒望遠鏡設計，否則不要使用它們。即使在日全食期間，當太陽幾乎完全被遮擋時，直視太陽也會造成眼睛損傷。然而，一旦日全食來臨，就可以安全地直接觀看。短暫地看一看未被遮擋的太陽也是安全的（雖然不建議這樣做）。在觀看日食時，不必擔心意外地瞥到太陽表面一秒鐘的危險。如果你的眼睛捕捉到太陽明亮的表面，只需轉過頭即可。
地球在月球上的陰影（或太陽投下的任何陰影）有兩個部分。陰影的內部，稱為本影，是最黑暗的部分。如果你站在月球上的本影下，你對太陽的視野將完全被遮擋。在外部，半影，太陽只被部分遮擋。這就是為什麼月球在本影下的變暗程度比在半影下更大。雖然本影和半影邊界的的位置在幾何上是精確定義的，但從觀看被食的月球時，兩者的之間沒有明顯的陰影線。在半影的最內側，只有很小一部分陽光到達月球，這一部分幾乎與被完全遮擋的本影一樣暗。在日食期間，當月球的陰影落在地球上時，我們站在陰影中，而不是看著它。站在本影下的觀察者看到日全食，而站在半影下的觀察者看到日偏食。
目前月球與地球的平均距離恰好使太陽和月球從地球上看時具有幾乎相同的視大小。太陽比月球大 400 倍，但它距離地球也遠 400 倍。因此，月球可以遮擋太陽明亮的表面，同時露出更暗的外部，稱為日冕。結果是戲劇性的。在日全食期間，太陽的沸騰外層在月球周圍可見。當月球處於其軌道最遠點（稱為遠地點）附近時，就會發生日環食。在日環食中，月球直接經過太陽前方，但無法完全遮擋它，形成一個明亮的光環，或稱環狀。
由於日食有可能在一個月內發生兩次，一次是日食，一次是月食，分別在新月和滿月時發生，學生經常想知道為什麼日食沒有在一個月內發生兩次，每次月球經過其新月和滿月階段時。有時經過幾個月也不會發生日食或月食。這些月份不會發生日食，因為月球在滿月期間經過地球陰影的北部或南部。同樣地，月球的陰影在新月期間錯過地球。這是因為月球的軌道與地球的軌道並不完全對齊。月球的軌道與黃道面傾斜 5°。它只有在軌道上的兩個點穿過黃道面。這些點被稱為交點。
每當月球不在交點上時，它要麼位於地球-太陽線的北部，要麼位於南部。日食只有在月球處於交點之一並且處於新月或滿月時才會發生——當月球的軌道定位使得交點與地球-太陽線對齊時。這種情況大約每年發生兩次，在稱為日食季的間隔內。日食季的時間在多年內會發生變化，但連續的日食季大約相隔六個月。在任何一年中，至少發生兩次日食，最多可能發生七次日食，所有這些都發生在日食季。一年中通常大約有四次日食。
日食只能發生在月球處於其軌道交點時——月球繞地球執行的軌道與地球繞太陽執行的軌道相交的點。如果月球在處於滿月或新月位置時穿過這些交點之一，那麼就會發生月食或日食（分別）。
在月食中，觀察者觀看地球的陰影落到月球上。觀察者不需要在任何特定的地方觀看日食，只要月球可見即可。因此，面向月球的地球一側的觀察者將能夠看到日食。地球的一半將能夠看到日食。在日食中，觀察者站在月球的陰影中。這種陰影的本影很小，所以只有地球的一小部分能夠看到日全食。更大的部分只能看到月球被部分遮擋，將發生日偏食。
月球在月食期間經常會變成紅色或橙色。日食的顏色變化很大，有時月球會變成紅色，有時只會變暗，顏色沒有任何變化。月球在日食期間變紅是因為陽光穿過地球大氣層並被散射到地球的陰影中。陽光在被地球大氣中的灰塵和煙霧散射時會變紅；這就是日落是紅色的原因。被散射的紅光照亮被食的月球，使月球更亮、更紅。日食的顏色和黑暗程度取決於日食的幾何形狀和日食期間地球的天氣狀況。
由日食引起的兩種現象是鑽石環和貝利珠。
縱觀歷史，天文學家一直依靠觀測中的週期。例如，一年是地球繞太陽執行的週期，季節也隨之而來，恆星的運動也是如此。自古以來，天文學家就瞭解一個日食週期，稱為沙羅週期。它們可以用來提前預測日食何時發生以及日食將會是什麼樣子。
沙羅週期依賴於月球的其他三個週期：從一個滿月到下一個滿月的時間——朔望月；月球經過一個交點並繞一圈所需的時間——交點月；以及月球在軌道上靠近地球、遠離地球並再次靠近地球所需的時間——近點月。在一個沙羅週期內，幾乎正好有 242 個交點月，幾乎正好有 223 個朔望月，幾乎正好有 239 個近點月。沙羅週期是最短的能均勻包含所有這些週期的時間段。這就是為什麼日食在沙羅週期內重複的原因。
巨石陣是英國一座古老的建築。它由巨石圓圈中的 30 塊巨石組成。巨石陣外部有 56 個奧伯裡洞。據信巨石陣被用來預測日食。
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