[科普中国]-钻石环

基本简介

日全食有五个时间节点：初亏、食既、食甚、生光、复圆。在食既发生之前，也就是全食阶段来临前，还有两大 “看点”——贝利珠和钻石环。当太阳圆面被月球遮挡，只剩下一条很细窄的弯月形光带时，这条光带会闪耀出一颗颗“珍珠”的光斑，它们是英国天文学家贝利最早研究的，所以被称为“贝利珠”。其生成的原因是，月球轮廓边缘的环行山缺口无法完全遮住太阳，而是透出了阳光。如果贝利珠只有一颗，而且特别大，那么加上色球层，就好似一颗钻石戒指挂在天空上，这便是 “钻石环”现象。西方传说，男青年在 “钻石环”出现时向心仪的女子求婚，就会成功，因为没人能给女子如此巨大、璀璨的钻戒。

相互关系**“贝利珠”、“钻石环”与日冕 的关系**

日全食过程中最壮观的就是“倍利珠”和“钻石环”。月球表面有许多高山，因此月球边缘是不整齐的。在食既或者生光到来的瞬间阳光会从一些月边的环行山凹空中喷薄而出，形成一个个亮点，犹如美丽的珍珠。它们有时是单独一颗，有时连成一串，这种现象叫珍珠食，英国天文学家倍利最早描述了这种现象，因此又称为倍利珠。较大的倍利珠闪现着钻石似的光芒镶嵌在日面边缘，人们常称之为钻石环。

日冕也是不可多得的景象。当月亮把太阳完全遮挡，在黑色的太阳外围，平时看不到的太阳外层大气——日冕便露出 “尊容”，它那呈现放射状的珍珠色光芒，好像给太阳戴上了一顶帽子。从日冕中，可以看到很多平时所看不到的太阳表面活动，所以极具科学价值，可以说很多研究太阳的科学家都是“追逐日全食的人”。而对于一般的天文爱好者来说，最兴奋的事莫过于拍摄到美丽的日冕了。

与“贝利珠”的区别

贝利珠和钻石环都发生在刚刚食既前和刚刚生光后，所以东边西边都可以，都是在月球几乎完全遮住太阳时，由月球轮廓边缘崎岖不平的山峰缺口透过的阳光形成的。食既前，“钻石环”的出现比“贝利珠”要早，时间也较长，是由露出的较多太阳圆面的光衍射，以及过度曝光形成的。此时，可以看到太阳周围的外层大气在黑黑的月球外形成的一圈亮环。随着太阳光被遮挡得更多，“钻石”逐渐破碎成一串珍珠般的颗粒（两三颗甚至六七颗），这就是贝利珠。贝利珠持续地时间很短，通常只有1~3秒种，很快会随着月球更多地遮挡而消失。而生光前的过程与此正好相反，食甚后第一颗贝利珠的出现可以作为生光时刻的标志。

对普通人而言，日全食最有看头的就是“钻石环”和“贝利珠”。

“贝利珠”和“钻石环”通常出现在第三和第四阶段1。当太阳将要被月亮完全挡住时，太阳光有可能在月球上凹凸不平的地方漏出，并逐渐从两角向中间收缩。与此同时，由于天空黑了下来，凭借天文望远镜，可以清楚地从挡住太阳的月球周围看到它的外层大气，这美丽的光圈和露出的一部分太阳光就组成了“钻石环”现象。

“钻石环”只能持续很短时间，之后随着太阳光被遮挡得更多，“钻石环”逐渐破碎，取而代之的是一连串从月球表面比较低凹的地方透射过来的太阳光，像夺目的珍珠高高地悬挂在漆黑的天空中。1715年，英国天文学家埃德蒙·哈雷第一次报告了这一现象，1863年，另一位天文学家弗朗西斯·贝利做出了正确的解释。因此，这一天文奇观也被称为“贝利珠”。

现象原因钻石环是指在太阳将要被月亮完全挡住时，在日面的东边缘会突然出现一弧像钻石似的光芒，好像钻石戒指上引人注目的闪耀光芒，这就是钻石环2。 日食和月食的“季节”。日食一定发生在朔，即农历初一当日。此时月球位于地球和太阳之间，但因太阳轨道（黄道）与月球轨道（白道）成5°9交角，故并非每次朔日皆有日食发生，而日食发生时，日月两者皆一定在“黄白交点”（升交点或降交点）附近。

日、月食的发生必须是新月和满月出现在黄白交点的一定界限之内，这个界限就叫做“食限”。计算表明，如果新月在黄道和白道的交点附近18度左右的范围内，就可能发生日食；如果新月在黄道和白道的交点附近16度左右的范围内，则一定有日食发生。

对月食而言，如果望月在黄道和白道的交点附近12度左右的范围内，就可能发生月食；如果望月在黄道和白道的交点附近10度左右的范围内，则一定有月食发生。

由于黄道和白道的交点有两个，这两个交点相距180度，所以一年之中有两段时间可能发生日食和月食，这两段时间都称为“食季”，它们相距半年。

太阳每天在黄道上向东移动约1度，由于日食的食限为18度左右的范围，太阳从黄道和白道交点以西的18度运行到黄道和白道交点以东的18度，大约需要36天，也就是说日食的每一个食季为36天。对于月食而言，它的食限为12度左右，因此月食的每一个食季就只有24天。