即将登陆新泽西州的天空：日食期间变暗的太阳

罗格斯大学（Rutgers）的一位行星科学教授分享了一些日食的注意事项

4月8日星期一，日全食将穿越北美，经过墨西哥、美国和加拿大。

从新泽西州的有利位置，如果天气允许，居民将目睹日偏食。 罗格斯-新不伦瑞克艺术与科学学院地球与行星科学系助理教授Lujendra Ojha研究行星如何演化，以及它如何影响它们开发维持生命所需成分的潜力。

Ojha，众所周知的“Luju”，于 2019 年加入罗格斯大学。 他在佐治亚理工学院获得行星科学博士学位，在亚利桑那大学获得地球物理学学士学位。在读本科期间，Ojha发现了令人信服的证据，证明火星上流淌着咸水，这是确定火星上可能存在生命的关键一步。

他解释了日食、日食的意义以及4月8日会发生什么。

什么是日食？

简单来说，“日食”一词是指当来自特定物体的光线被另一个物体阻挡时会发生什么。天文学中的日食有很多种，但在这种情况下，在即将到来的日食期间，月球将穿过太阳和地球之间并挡住太阳的表面。

我们可以非常准确地预测日食何时发生。这都是关于物理学的。我们知道地球绕着太阳运动，月亮绕着地球运动。碰巧的是，每隔几年，星星就会对齐——没有双关语的意思——月球正好位于地球和太阳之间。当这种情况发生时，阳光会显着减少。看起来中午天黑了。

4月8日的日食何时何地可见？

要观看日全食，您必须位于一条狭长的路径内，通常宽度不到 150 英里，称为全食路径。这条道路将贯穿美国 15 个州。

然而，日偏食将在更大的区域内可见，但不足以包括地球的每个部分。从北美和中美洲的大部分地区都可以看到日偏食。日食地图，就像我构建的地图一样，显示了日食将发生的位置以及在不同位置可以看到哪种类型的日食。

根据天文计算，新泽西州的观众将在4月8日下午2点09分开始看到日偏食。日食将在下午3点24分达到顶峰，然后减弱，在下午4点35分左右结束。

为什么观看方式会有所不同，这取决于一个人在地球上的位置？

想象一下，一支蜡烛就在你面前。如果你把拇指伸直，你就再也看不到蜡烛了。但是你的拇指可能不会完全挡住蜡烛的视线，因为坐在你旁边的人，坐的角度略有不同。新泽西州的观众不会看到日全食的原因是，他们就像从侧面观看蜡烛的人一样。整体的路径不会经过新泽西州，因为那一天地球、月亮和太阳的特定排列方式。

独特视图的另一个促成因素是所谓的“角度大小”。太阳和月亮具有相同的角大小——尽管它们的质量不同，但它们看起来与地球的大小相似。太阳比月亮宽约400倍，但距离月亮也远约400倍。这使得月亮在日食期间挡住了太阳。

美国宇航局可视化实验室

你怎么能观察到日食？有什么安全问题需要关注吗？

没有人需要望远镜才能看到日食。如果天气晴朗，天空中将可以看到太阳。日食可以由佩戴专门护目镜的人观看，例如日食眼镜、太阳观察器或通过带有太阳滤光片的望远镜。人们还可以使用间接观看方法，例如针孔投影仪。

即使戴着防护眼镜，观众也不应该一直盯着太阳看，而只是偶尔看一眼。

在日食期间在外面没有任何危险。

你应该期待看到什么？

对于那些目睹日偏食的人来说，太阳总是呈新月形，就好像它是一块被咬掉的饼干。它永远不会像日全食期间那样完全变暗。随着日食的进行，这种“咬合”会膨胀然后减少。

在整体的道路上，在月亮完全遮住太阳的那一刻，天空将变得黑暗，仿佛是黎明或黄昏。对于那些经历过日偏食的人来说，天空会比日食前略暗，这取决于月亮在他们所在位置挡住太阳的程度。

日食不寻常吗？下一个是什么时候？

日全食每18个月在地球上的某个地方发生一次。4月8日的日全食将是2044年之前美国本土可见的最后一次日全食。上一次从新泽西州可见的日偏食发生在2017年8月。

日食是如何预测的？

天文学家首先必须弄清楚地球和月球在这三个天体的引力场的影响下如何绕太阳运行的几何形状和力学。根据牛顿的运动定律，他们用数学计算出这些物体的运动。然后，科学家将地球和月球的当前位置和速度输入到这些复杂的方程中，然后对计算机进行编程，以在时间上向前或向后“积分”这些方程，以计算从地球有利位置看到的月球和太阳的相对位置。 目前的日食预报在数百年的时间里精确到不到一分钟。

科学家从日食的发生中学到了什么吗？

是的，有很多观察结果发生。 日食帮助科学家对太阳、地球和我们的太空环境有了新的发现。日全食使科学家能够看到太阳大气层的一部分 – 称为日冕 – 在太阳盘的明亮光线下太微弱而无法看到。作为一名研究系外行星的行星科学家，我发现有趣的是，由行星阻挡太阳引起的其他恒星系统中的日食有助于我们探测太阳系外的这些行星。