為什麼說日全食純屬巧合？月球剛好能遮蔽太陽

這張壯觀的照片由「日出號」探測器（Hinode）攝於2012年5月20日。當時美國西部和亞洲南部的天空都陷入了黑暗。

如果太陽僅比月球大一點、或者月球離我們再遠一點，日全食也許永遠不會發生。但事實並非如此。這一神奇的現象改變了人類歷史、以及我們看待宇宙的方式，而它也許不過是巧合而已。

日全食發生時，月亮近乎完美地遮蔽了太陽。這一現象曾使人類驚奇不已。根據2500年前巴比倫泥板上的記載，當時的天文學家認為日全食預示著災難的降臨。民間傳說則往往將其視作太陽與龍、狼或老鼠等動物發生的衝突。

有幾次日食甚至改變了人類歷史，如影響了某次古代戰爭的勝負、或是激勵科學家揭開人類在宇宙中所佔位置的奧秘。這一「天之巧合」產生的影響頗多，畢竟日全食的出現本身就是一大巧合。

「月球直徑約為太陽的400分之一，而日地距離正好為地月距離的400倍。」英國赫特福德大學天文學家馬克·加勒維（Mark Gallaway）指出，「因此從地球上看，月球和太陽的直徑幾乎完全相同。」

但這樣完美的巧合無法始終如一。由於地月距離始終在緩慢變化，數百萬年前的日食和今日大不相同，再過數千萬年也是如此。

「這真是一個美妙的巧合。地球生命起源已有4億年，而人類正好處於這個短暫的窗口期，真令人讚嘆不已。」加勒維表示。

天之巧合

簡而言之，月球能夠近乎完美地覆蓋太陽的可見部分，這純粹是一個幾何學巧合。這話出自紐約哥倫比亞大學天體生物學中心主管卡勒布·沙夫（Caleb Scharf）。

沙夫指出：「這個所謂的『巧合』並不是很巧，它只是一個近似值，還會隨著日食發生的時間和月球軌道而變化。」

他還補充說，正如地球公轉軌道呈橢圓形一樣，月球圍繞地球的軌道也呈橢圓形，與正圓形間的偏差約為6%。由於地月距離的變化，每次日食從地球上看去都有很大的區別。

「當地月距離最大時，產生的是日環食。」加勒維指出。此時月球看上去較小，露出了太陽的邊緣。

此外，由於地球潮汐逐漸將月球拖到一條更高、更快的軌道上，地月距離正逐漸增大（同樣的效應還導致地球自轉變慢，使「一天」的時間不斷延長）。

「與此同時，月球正逐漸遠離地球，速度和指甲生長的速度差不多。」加勒維指出，「因此再過幾千萬年，我們就看不到日全食了。」

恐龍與天文學

遠古時期的日食與今日大不相同。當時月球距地球更近、因此看上去大得多。（不過當時只有恐龍有機會得以一見）。

「當時的月球能夠將太陽完全覆蓋，因此不會產生貝利珠效應和鑽戒效應。」加勒維指出。

貝利珠是指當太陽從月球背後重新露面時、有時出現的光點。光線從月球表面的山脈和峽谷中穿過，引發了這一現象。鑽戒效應與之類似，不過規模大得多。

雖然有些日食在科學研究中起到了重要作用，如1919年的日食幫助科學家驗證了科學家的廣義相對論，如今人們對它的興趣已經不復當年。

不過，有一些與日食相關的現象尚未被完全理解。「例如，發生日食時，影子上會出現條紋。這可能是因為太陽不再是點光源、而是環形光源的緣故。」

科學家還開展了一些實驗，判斷許多觀察者聲稱在日食期間溫度下降究竟是真是假。

「鳥兒會停止鳴叫，這也很古怪。空氣還會呈現出紫色，也許是因為我們從未遇見過這種光源。」加勒維表示。

人與日食

不過，人們在日食中的經歷使凱特·魯索（Kate Russo）大感興趣。她是一名心理學家，已經就這一題材撰寫了三本書。其中最新的一本名為《陰影之中：講述你的首次全日食經歷》（Being in the Shadow），已出版。

「日全食和其它天文現象都不一樣，它無處不在——在你的頭頂上、在你的身邊、也在你的心裡。」魯索指出，「全日食源自一個巧合，月球剛好能遮蔽太陽。但它之所以如此特殊，是因為你能親身參與這一過程。這種感受超越塵世，難以用語言形容。你不是『看見』日全食，而是『體驗』日全食。」（葉子）

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