新华社华盛顿4月8日电 当地时间8日，北美洲迎来日全食。此次日全食带宽约200公里，斜穿北美洲三国墨西哥、美国、加拿大，约4分28秒，数千万民众聚集在日全食路径上的不同地点观赏这一天文奇观。
据美国航天局介绍，美国约有3160万人生活在此次日全食路径覆盖的地区。尽管当天美国一些地区出现云层遮盖或恶劣天气等情况，日全食观测受影响，但民众热情丝毫未减。日全食到来时，许多人拥抱、欢呼，一些人喜极而泣，还有人选在日全食到来时刻向爱人求婚。
日食分日全食、日环食和日偏食。当月亮运动到太阳和地球中间，月亮、太阳、地球刚好在一条直线时，就会发生日食现象。日全食是在地球上的部分地点太阳光被月亮全部遮住的天文现象。据美国航天局介绍，全球平均每年发生2至3次日食，日全食的发生频率约为每3年2次。据天文学家测算，地球上同一地点需间隔约375年才可能看到下一次日全食。
地球上会出现很多有趣的天文现象
归根结底都是由于太阳系当中的星体
在正常运转的过程中导致的
太阳系中绝美的天文现象
日食是一种比较罕见难得的天文现象。日食又被称做日蚀，是月球运动到太阳和地球中间，当三者正好处在同一条直线时，月球就会挡住太阳射向地球的光，这个时候月球身后的黑影正好落到地球上，然后就发生了日食现象。
日食主要包括日全食、日偏食和日环食三种类型。
—— 日全食 ——
当月球完全遮挡住太阳时，地球上的观察者就能看到太阳被完全遮盖的景象，这就是日全食。
日全食是一种非常罕见的天文现象，因为它需要太阳、月球和地球三者的位置关系非常精确才能发生。
由于月球的轨道是椭圆形的，因此月球与地球的距离会有所变化，这也就意味着日全食的发生频率也会有所变化。一般来说，日全食每年只会发生两到五次，而且每次发生的地点也非常有限。
由于太阳比月球宽400倍，而且离地球近400倍远，再加上对称的缘故，月球落在地球表面的阴影正好可以遮住整个太阳，这就是“天狗食日”。
—— 日环食 ——
日环食与日全食有些许不同。当日环食发生时，太阳的中心部分是黑暗的，但边缘却是明亮的，由此会形成一个光环。
与日全食不同的是，日全食的时候月球距离地球较近，这时候月球的本影能扫过地球，所以能把太阳全部遮住。而日环食则是月球距离地球较远，所以本影的焦点到达不了地球，也就不能把太阳全部遮住。
观测日环食的时候，最重要的就是要保护好眼睛，尽管太阳光会被遮挡一部分，看起来不是十分刺眼，但即使是1%的太阳面积所发出的光也是非常强烈的，如果直接用肉眼注视太阳时间过长会导致视网膜被灼伤，甚至会永久失明。
如何观测日全食
我们可以将日全食发生的过程分为5个阶段：初亏、食既、食甚、生光和复原。
- “初亏”指月球的边缘与太阳的边缘相切之时，是日食的开始阶段；
- “食既”指太阳刚刚被月球完全挡住的时候，也就是日全食的开始阶段；
- “食甚”指两个星球中心重合或最为接近的时刻；
- “生光”指日全食阶段的结束，太阳从完全被遮挡的状态开始恢复；
- “复原”是月球的边缘与太阳边缘分离之时相切的瞬间，整个日全食结束。
在全食阶段，由于没有太阳光球层明亮的光芒，天空骤然暗淡，我们不仅可以在白天看到天上出现许多星星，连平时被阳光淹没的玫瑰色美丽的色球层、白色发散的太阳大气外层日冕层以及火焰般不断喷发摇曳的日珥都可以通过肉眼直接观测到。
另外，在日全食的食既即将到来和生光刚刚开始的两个阶段，由于月球表面凹凸不平，太阳光会透过这些洼地或山谷，形成一串珍珠般的光点，十分晶莹瑰丽，我们称其为“贝利珠”。
但特别需要提醒的是，观测日全食除了全食阶段以外，无论是用肉眼、佩戴日常墨镜，还是用相机、双筒或单筒望远镜，都不可以直接观看，否则太阳强光会给眼睛带来不可逆的伤害。观测时需要使用专业的太阳观测眼镜来保护眼睛，在使用相机记录或使用望远镜观测时，则需要给相机和望远镜加上巴德膜等滤光装置，或使用其他专门的太阳观测设备。
为何日食总发生在农历初一
日食有个规律，必然发生在农历初一，2023年4月20日发生的日食也是中国农历三月初一。这是因为每到农历初一，月球便会运行到地球和太阳之间，人们看不到月亮，这就是月相变化的“朔”。当地、月、日呈一条直线排列时，月球挡住了太阳，就会形成日食。
日食出现在农历初一，但并非每个农历初一都有日食。
因为月球环绕地球的轨道与地球环绕太阳的轨道并不在同一个平面之上。地球围绕太阳公转的轨道“黄道”与月球围绕地球公转的轨道“白道”存在一个5度左右的小夹角。
这意味着，在农历初一，月球可能运行在黄道的上方或下方，只有在特定的时间和空间范围内，地球、月球和太阳才能恰好或几乎呈一条直线，形成日食。
日全食带来一场“科研盛宴”
这场“天文秀”为科学家提供了一场难得的“科研盛宴”。美国要到2045年才能再次看到如此规模的日全食，因此NASA和很多科学家都在全力以赴。
当罕见日全食在北美开场时，科学家对日冕、地球电离层等开展深入研究，也将研究日全食对动物和人类行为的影响。
—— 研究日冕和太阳活动 ——
太阳大气层包括光球层、色球层和日冕，日冕是太阳大气层的最外层。
帕姆·梅尔罗伊表示，日冕通常不可见，但当月球从太阳正前方经过并遮挡它时，日冕将“以一种非常特殊的方式”可见。
日冕异常的高温迄今仍是科学界一大谜团。光球层温度可达5500℃；色球层温度从6000℃降至4000℃；而日冕温度却高达1000000℃—2000000℃。
密歇根州立大学艾布拉姆斯天文馆馆长香农·斯莫尔指出，日冕最底部大部分区域是很多太阳活动发生的地方，在日食期间，比使用专用仪器遮挡太阳中心时更清晰可见，为研究日冕和太阳活动提供了黄金机会。
NASA的高空喷气式飞机将再次升空，用更精良的望远镜追踪月球的阴影，以研究日冕及周围尘埃，这些尘埃是太阳系形成时遗留下来的残留物。
在此轮日全食期间，太阳活动更多，甚至可能发生日冕物质抛射。NASA的帕克太阳探测器和欧洲空间局的太阳轨道飞行器将对太阳活动开展观测，以揭示更多太阳的秘密。
—— 调查地球大气层变化 ——
日全食还将为科学家提供研究地球上层大气，即电离层变化的机会。NASA日食项目经理凯利·科瑞克表示，这项研究很重要，电离层中的干扰可能会导致GPS和通信出现问题。
电离层是地球大气层与太空相接的地方，受到太阳的影响，太阳白天会给那里的粒子“充电”。NASA的3枚探空火箭将在日食前、日食期间和之后从弗吉尼亚州发射，以测量电离层中出现的变化。
此外，日食会导致阳光大幅减少，有助科学家更多地了解太阳光对电离层的影响，从而更好地预测潜在的问题。
—— 探索对人类和动物影响 ——
长颈鹿开始奔跑、公鸡和蟋蟀突然开始鸣叫……日食期间，人们注意到动物曾出现过一些令人震惊的行为。此外，动物对温度和风的敏感性也会在日食期间显著下降。
美国康奈尔大学鸟类学研究员安德鲁·法恩斯沃斯计划利用天气监测雷达探测飞行中的鸟类，研究日食对鸟类的影响。他表示，在2017年8月美国上次日全食期间，科学家观察到“四处飞行的动物数量下降”。2017年的日全食扰乱了昆虫和鸟类的日常活动，但没有引发常见的动物夜间行为，如鸟类迁徙或蝙蝠乱飞。这一次，鉴于日全食发生在4月，鸟类可能更容易在此期间迁徙，这些模式对理解动物如何感知世界非常重要。
至于日全食对人类行为的影响，加拿大多伦多大学医学教授唐纳德·雷德尔迈耶3月25日在《美国医学会杂志·内科学卷》双周刊上发表研究报告称，在北美上一次日全食期间，美国致命车祸的数量明显增加。
此外，还有40个公民科学项目将围绕日全食开展，从使用手机应用程序记录温度和云量，到记录日食期间的环境噪音，整个日全食期间，人们将从各个层次不同角度充分享用这场“科研盛宴”。
来源：智慧生活报有用科普
