看！天空中的太陽戒指

你看過日食嗎？雖然是白天，太陽卻在天空中一點一滴消失，黑暗緩慢籠罩大地，令人心底不禁升起一股涼意。日食一詞源自希臘文的「放棄」，似乎象徵著太陽拋棄了地球，將人們置於黑暗之中。許多文化都將日食視為不吉祥的象徵，比如在中國神話裡，日食是太陽被一隻打入十八層地獄的惡犬吃掉的結果，必須敲鑼打鼓和放鞭炮才能趕走惡犬；印度神話則認為日食是惡靈現身，一顆惡魔的頭飛過天空，將太陽吞噬了！

以前的人們因為不理解日食的原因，對日食感到畏懼，但隨著科學發展，日食的成因已被解密，科學家甚至能精準預測日食發生的時間與地點。今年6月21日，在臺灣就能看到難得一見的日環食。

了解日食的科學知識，讓我們在觀賞天文奇景之餘，還能想像現象背後、宇宙運行的模樣，體會科學解釋萬物的美。

為什麼會發生日食？

日食是太陽被月球遮蔽的現象，這個現象是怎麼發生的？月球每個月會繞地球運轉一圈，在這個過程中，若月球恰好位在地球與太陽之間，全部或部分的太陽就有可能被月球遮住，形成日食。但是，為什麼不是每個月都能看到日食呢？這是因為日食的形成需要太陽、月亮和地球在一直線上，如此一來月球才會遮擋住從地球上觀察到的太陽。然而，地球繞日公轉與月球繞地球轉的軌道並不在同一平面上，當月球行經地球與太陽中間時，未必能經過可遮蔽太陽的位置。

日食大致可分成三種類型：太陽完全被遮住的「日全食」、可以看到一圈環狀亮光的「日環食」以及只被遮住部分的「日偏食」。因為月球繞地球的軌道不是一個正圓，月球有時距離地球較近、有時較遠，當月球距離地球較近，能完全遮住太陽，因而形成日全食，此時大地會變暗，如同黑夜一般，甚至可以看到天上的星星，若是月球距離地球較遠，則可能看到太陽光像一圈金戒指的日環食，而日偏食則是月球只遮住了一小部分太陽。

如何才能看到日食？

每一次的日食，只有地球上特定區域才能看到，很幸運的，今年6月在臺灣就能看見日食！

今年的日食從非洲東部開始，經過阿拉伯半島、印度、中國、臺灣等地，如上方地圖中的橘色區塊。而地圖中兩條紅色線以內的區域，是能看到日環食的「環食帶」；環食帶的中心則以藍色線標記，愈接近中心線的地點，看到日環食的時間就愈長，環食也愈對稱美麗；而環食帶以外的橘色區塊，則是能看到部分太陽被月亮遮蔽的日偏食，也相當精采！

這次環食帶通過雲林以南、新營以北的區域，而且環食帶中心恰巧經過嘉義市，天文迷們無不對這次的日食充滿期待。臺灣前一次的日環食發生在八年前的5月，下一次要在臺灣看到日環食，要等到195年後的6月28日！這可是比76年才能看見一次的哈雷彗星還要罕見、彌足珍貴！

在臺灣就能看到日食固然讓人興奮，但究竟要如何觀察呢？欣賞日食有一個原則非常重要，那就是：要小心保護眼睛！雖然月球將太陽遮住了，但太陽光還是非常強烈，千萬不可用眼睛直視或以望遠鏡觀察太陽！眼睛是很脆弱的器官，過度強烈的光線會造成永久且無法恢復的影響。望遠鏡的聚光效果，甚至會加劇太陽光對眼睛的傷害。那麼，有什麼方法可以安全觀看日食呢？

有一個聰明的辦法：利用「針孔成像」在地上看日食！這個方法顧名思義是利用如針一般的小孔洞，把太陽的影像呈現出來。因為光線是直線前進，太陽發出的光透過孔洞後，會在另外一側形成等比例縮小的影像。日食發生時，若在大樹下仔細瞧，會看到什麼呢？由於葉子間的空隙巧妙形成了無數個天然針孔，使日食影像投射在地面上！但找不到大樹也沒關係，在一張紙上戳一個小洞，放在太陽光底下，也能在紙張下方看到日食的成像......

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2020年6月 ]