2020年6月21日 臺灣天文界的大事 — 日環食 即將到來,大家應該都已摩拳擦掌的準備了吧!鴻宇光學快速攻略一步步敎您如何好好欣賞日食。
究竟是應該稱作 “日食” 還是 ”日蝕” 呢?
有些人將日食稱為日蝕,如果叫做 "日蝕" 這個 "蝕" 變成侵蝕、腐蝕之義?
其實日食的食是吃的意思,源自古代民間傳說 “天狗食日” ,是太陽被天狗吃掉一口,所以應該稱為 “日食” 才是正確的喔。
日全蝕、日環蝕、日偏食→應該稱為日全食、日環食與日偏食
日偏食 (拍攝者:望遠鏡叔叔 趙偉光,拍攝日期:2010年1月15日)
【何謂日食,如何發生的?】
日食指的是月球運行到太陽和地球之間,並擋住了全部或部分太陽的現象,此時地、月、日三者連成一線。日食的時間都發生在農曆初一前後的朔月時期。
至於日食的種類則有以下幾種:
(1) 日偏食:月球從太陽的邊緣經過,遮住部份太陽。
(2) 日全食:月球從太陽的正中央經過,並完全遮住太陽。
(3) 日環食:月球從太陽的正中央經過,但並沒有完全遮住太陽。
然而為什麼有日全食和日環食的區別呢?
那是因為月球繞地球的軌道和地球繞太陽的軌道皆為橢圓形,因此月球和地球、地球和太陽之間的距離並非永遠相同,而是時近時遠。
由於地球與月球的距離不盡相同,所以不是每次日食都會完全遮住太陽。當月球距離地球較近,可完全遮住太陽,就形成了『日全食』;
而當月球距離地球較遠,食甚時,月球無法將太陽全部遮住,而剩下一個圓圈,就成為了所謂的『日環食』。
日環食多久會發生一次呢?
其實這和所謂的沙羅週期有關,同一地點,每次日食現象發生的間隔並不相同。
上一次臺灣發生日環食是在2012年05月21日,這次是發生在2020年06月21日,而下一次要在臺灣看到日食就要等到2070年04月11日的日全食了(但地點僅在恆春以南)。
至於再下一次想看到日環食,就得等到更久以後的2215年,主要地點會在臺南、高雄和花東地區。因此2020年的日環食堪稱是臺灣人此生必看的天文奇景一點也不為過。
【日食發生時的步驟過程與觀測重點】
(1) 初虧:因月球自西向東繞地球公轉,當月球東沿相接於太陽西沿,日食正式開始,太陽開始出現虧損。
(2) 環食始:月球繼續往太陽中心移動,當月球邊緣與太陽邊緣內切的時候,稱為環食始。
(3) 食甚:當月球中心與太陽中心最接近的位置,太陽幾乎被月球遮擋,僅剩一圈亮圈,稱為食甚。此時是日環食觀測最震撼的一刻,也是地面感受最暗的時候。
(4) 環食終:月球繼續移動離開太陽中心,當邊緣再次內切於太陽邊緣,稱為環食終。
(5) 復圓:環食終後月球遮擋太陽越來越少,當月球西沿外接於太陽東沿,太陽圓盤形狀完全恢復,整個日食過程結束。
註一:上列為日環食的步驟,若是日全蝕,則第二步驟全食開始稱為食既,第四步全食結束稱為生光
註二:日偏食只有上列初虧、食甚、復原三個步驟
【2020年臺灣日環食的發生過程與時間地點資訊】
想要看到日環食,必須要在環食帶通過的區域(如下圖所示)才能看到,如果您不是在環食帶通過的地方,就只能看到日偏食喔。
(上圖)環食帶經過臺灣之範圍,臺灣以雲林縣水林鄉、嘉義市及台東縣成功鎮最接近中心帶。 (影像來源:Google Map)
(上圖)2020年「夏至」台灣將出現日環食,環食帶的正中央剛好通過嘉義。圖為「環食帶路徑圖」及「日環食示意圖」。(嘉義市天文協會提供)
【怎麼安全地觀測日食?日環食的觀測方法】
【怎麼安全地觀測日食?】
觀測日食的安全防護
選定好地點後,那要怎麼觀看日食呢?
雖然2020年的日環食是難得一見的天文奇觀,所謂「工欲善其事,必先利其器」,不管用什麼方法去觀賞日食的時候,減光設備保護自己眼睛的工作可不能少。
日食從開始到結束,觀賞過程中都必須使用太陽濾鏡或是太陽濾光片,其他名稱還有很多,例如太陽濾膜、巴德膜 (baader film)等等,使用前必須確認濾鏡或濾片的表面有無受損的現象,有刮痕或折痕都會影響減光的品質,有一定危險性,使用過程中有可能會因為吸熱後破裂而漏光到您的眼睛之中,會造成眼睛受損,嚴重時會有失明的可能,所以使用前一定再詳加檢查,有問題的濾鏡或濾片千萬不可使用,以免發生危險。
坊間有許多市售的減光濾片,都有一定減光效果,但不一定可以拿來看日食,可以拿來欣賞日偏食、日環食的濾片或濾鏡必須能減光到十萬分之一。使用不合格的濾片或濾鏡等於是拿自己的眼睛開玩笑,使用太陽眼鏡、或是坊間教授的光碟片、曝光過的底片……等等,也是絕對不可的觀測方式,都有一定的危險性。
【日環食的觀測方法 及 觀測器材推薦】
注意!觀測太陽無論有沒有使用望遠鏡,都要透過專用的濾鏡或濾膜,以免眼睛受到嚴重的傷害。
2020 台灣嘉義日環食觀測方法:
- 目視法肉眼觀測(需使用太陽濾片或日食觀測專用眼鏡)
- 望遠鏡觀測+前置濾鏡或濾膜
- 自動尋日望遠鏡觀測
- H-Alpha太陽望遠鏡或太陽濾鏡觀測
- 投影法
(1) 目視法肉眼觀測(需使用太陽濾片或日食觀測專用安全防護眼鏡)
(上圖) 2019年12月26日 日偏食
拍攝器材:天文小紅望遠鏡搭配專用太陽濾片
拍攝者:鴻宇光學 施勇旭
(5) 投影法
這種是傳統的方式現在比較少人使用,投影法是把望遠鏡對準太陽後,將太陽成像於望遠鏡後方的太陽投影板上,調整對焦輪使太陽的影像清晰可見,接著就可以透過投影在板子上的太陽,觀測或記錄日環食的變化囉。
※此時目鏡溫度極高,容易融化損壞,這也是一種較具危險性的方式,千萬不要讓小朋友眼睛靠近目鏡喔。
【如何拍攝日食】
這次2020日食如果錯過,在臺灣下次要再看到日全食或日環食,就要等到2070年4月11日!你沒看錯就是50年後,全食帶會削過恆春半島,2020嘉義日環食這次沒看到在臺灣這輩子可能就沒機會了,這麼難得的天象當然是想要把它紀錄拍下來。
拍攝日環食一般分為一般鏡頭拍攝與接望遠鏡拍攝
一般相機鏡頭拍攝,可用廣角鏡前端接ND10萬太陽濾鏡,拍攝日環食在空中移動的軌跡,記得一定要用太陽濾鏡喔,否則雖然不會燒傷眼睛,但燒毀鏡頭跟機身也是很痛的…(心很痛)
日環食拍攝方法
- 手機轉接法
- 單眼相機接望遠鏡
- 行星相機錄影疊圖法
(上圖)迷你馬望遠鏡太陽觀測組合附手機轉接架,小朋友或日環食觀測新手也能輕鬆接上手機拍下日環食。
(上圖)Sky-Watcher SolarQuest 70 自動尋日太陽望遠鏡組接單眼相機拍攝日環食示範。
(3) 行星相機錄影疊圖法
其他日食觀察或攝影重點
日食攝影主要拍攝太陽被月亮遮住的形狀連續變化,固定時間拍攝記錄這難得奇妙的過程,也可做成影片類似縮時攝影。
貝利珠
貝利珠是一種日全食或日環食的時候才看得到的天文現象,當太陽幾乎被月球遮住,但因為月球的邊緣是凹凸不平的,所以一些日光通過這些凹陷的地方露出來,這樣我們就會看到月球跟太陽重合的邊緣有像是珍珠的明亮光點,這種光點稱為貝利珠,是相當難得且有趣的天文現象喔。
在日環食的環食始和環食終階段,由於月球內切於太陽邊緣,是觀賞與拍攝貝利珠的最佳時機。而要觀賞貝利珠的精采現象,需利用太陽望遠鏡,安全地放大觀察才可看見唷。
照片中是望遠鏡叔叔跟Luke小編在2012年日環食時拍攝的貝利珠
請參考這篇記錄文章>> 2012日環食觀測拍攝紀錄
【嘉義日環食│觀測太陽推薦商品】
- 美國 Lunt Solar Eclipse Glasses 日食觀測專用安全防護眼鏡 (6/16更新:本公司庫存已售罄)
- Kenko PRO ND100000 太陽專用減光濾鏡 (6/16更新:本公司庫存已售罄)
- 【迷你馬】60mm 望遠鏡 太陽觀測組合
- 【天文小小白】BM 80AZ 折射式天文望遠鏡經緯儀套組
- 【天文小紅】太陽觀測組合
- Sky-Watcher SolarQuest 70 自動尋日太陽望遠鏡組
【迷你馬】60mm 望遠鏡 太陽觀測組合
Kenko Sky Explorer SE-GT102M 自動尋星電動經緯儀天文望遠鏡 太陽觀測組合
Sky-Watcher SolarQuest 70 自動尋日太陽望遠鏡組
美國 Lunt LS80THa H-alpha 太陽日珥觀測望遠鏡 (搭配B1800後群截止濾鏡)
【臺灣歷史上的日環食】
上一次臺灣可見的日環食:2012年05月21日,地點發生在臺灣北部。
請參考這篇記錄文章>> 2012日環食觀測拍攝紀錄
至於未來,在2020/06/21後國內可看見日環食或日全食的時間如下:
2070/04/11 日全食:臺灣南端 (恆春、蘭嶼)
2074/01/27 日環食:馬祖
2089/10/04 日全食:馬祖 (北竿北部、東引)
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