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2002 年 6 月 10 日

這是我們所觀測到的星光 (10) : 日環食是怎麼形成的 ?
提供者 : 陳輝樺 (AEEA 小組 , NMNS )

說明 : 太陽、月球、 地球運行至大約成一直線時, 如果月球陰影掠過地球, 被陰影掃過的地區就會造成 「日食」景象; 若你以右手姆指所指方向表示地球自轉軸的北指方向, 則因為月球是沿著右手食指彎轉方向 繞地球轉動, 所以日食 發生時地球上所見到太陽的右側 (偏西側) 會先被蠶食 (日食)。 而且落到地面的月球影子 (日食影區) 會以時速 1600 公里的速率由西往東掃過, 這影子移動的方向和地面上「日晷」影子由西向東移動的方向相似。 在地球上,月球投影的本影區裡的人有一短暫時間完全看不到太陽,這種現象就叫「日全食」; 旁邊的半影地區,人們可看到太陽部分被遮擋,這種現象則叫「日偏食」。 日食依太陽被遮擋的情況可區分成日全食、日偏食和日環食等三種。
      為什麼有日全食和日環食的不同情況?這就該探究一下, 太陽跟月亮在天空中看起來,那個比較大? 答案是有時候太陽大,有時候則是月亮看起來比較大,大約都是大 0.5 度(視角)。 日全食,是目視月亮比較大時,月亮完全擋住太陽;日環食,是目視月亮比較小時, 月亮擋住太陽中央而只剩了一個環狀太陽。產生這些現象的原因,主要是太陽、月亮和地球間距離的關係。 現在已經知道,月球繞地球的距離和地球繞太陽的距離,隨時在改變。 太陽和月球直徑大小差 400 倍,距離也差 400 倍,因此兩者平時看起來差不多一樣大。 但是因為兩者與地球間的距離都在改變,所以會產生日全食和日環食兩種不同的天象。 已知地球距離太陽在最遠的時候 (大約在夏至時) 是一億五千二百多萬公里, 最近的距離 (大約在冬至時) 是一億四千七百多萬公里,目視太陽的大小會變, 正因為這種遠近距離差異的關係。不過,太陽目視大小差異的影響並不如月球來得大。 月球繞地球最遠的距離約是 40.6 萬公里,最近時約是 36.3 萬公里,平均為 38.4 萬公里。 因為目視月球大小的差異遠比太陽變化來得大,所以全食與環食現象的發生主要肇因於月球與地球距離的遠近。 當日食發生時,若月球較靠近地球,則月球顯得較大而太陽顯得較小,這就將產生日全食; 反之,若月球位於距地球較遠處、目視較小時,則將是日環食現象產生的時刻了。

明日主題 : 這是我們所觀測到的星光 (11) : 今天有日環食 !
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作者與主編 : 陳輝樺 、 王夕堯
諮詢服務: 陳輝樺 (NMNS 國立自然科學博物館)
王夕堯 (NTPU 國立台北大學)
蘇明俊 (NKNU 國立高雄師範大學科教所)

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