1973年6月30日日食
1973年6月30日日食是一次日全食,發生於1973年6月30日。新月當天(即朔日),地球上觀測到月球和太阳的角距離極小,此時月球如果恰好在月球交點附近,穿過太阳和地球之間,與地球、太阳接近一直線,則會出現日食。月球本影接觸地表而使該區域完全得不到陽光,就會形成日全食,同時在本影兩側數千公里的半影範圍內遮擋部分陽光,形成日偏食。[1]此次日全食經過了巴西、圭亚那、荷屬圭亞那、葡屬維德角、毛里塔尼亚、马里、阿尔及利亚、尼日尔、乍得、中非、蘇丹、乌干达、肯尼亚、索马里和英屬塞舌尔,日偏食則覆蓋了大西洋兩岸至西印度洋之間的區域。[2]此次日全食在地面的最長持續時間是1955年6月20日以來最長的,這一紀錄直到2150年6月25日才會打破。而為了延長日全食觀測時間,美国、英国、法国科學家使用協和式超音速客機從空中觀測,飛機上的全食共持續了74分鐘,創造了人類歷史上單次日全食觀測時間最長的紀錄。 日食概況出現區域巴西與圭亚那交界處在日出時最先看到日全食,然後月球本影向東經過荷屬圭亞那(今蘇利南)沿海,橫跨大西洋、覆蓋葡屬維德角(今佛得角)西北部島嶼後在毛里塔尼亚登上非洲大陸,經過马里和阿尔及利亚後進入尼日尔,在阿加德茲大區蒂羅澤里納省西北部達到最大食分。此後本影又經過乍得、中非、蘇丹(全食帶在該國覆蓋的區域大部分屬於今南蘇丹)、乌干达、肯尼亚,在索马里沿岸進入印度洋,經過英屬塞舌尔(今塞舌尔)西南部島嶼後在日落時分結束於毛里求斯和查戈斯群島之間的海域。 月球本影經過的陸地包括:
除了上述狹窄的全食帶內能看到日全食之外,月球半影覆蓋範圍內都能看到日偏食,包括佛罗里达州東部沿海、安的列斯群島東部、南美洲東北部、除南端外的非洲絕大部分、欧洲南部、亚洲西南部。[2][5] 基本參數由於地球在遠日點附近,月球在近地点附近,且本影接觸地表的位置接近太陽直射點,本次日全食的全食帶較寬,持續時間長,食分大。在全食帶的中心點(與持續時間最大的地點稍有些距離),本影在地面覆蓋了256.5公里,日全食持續了7分3.6秒[2],是沙羅週期136的3次持續超過7分鐘的日全食中最後一次,儘管在一個沙羅周期之前的1955年6月20日發生過持續更長的日全食,但本次日全食之後直到2150年6月25日才有持續時間更長的日全食發生。而公元前4000年至公元6000年間的23740次日食中日全食有6326次,但持續超過7分鐘的日全食僅59次,其中最長的2186年7月16日逼近理論極限的日全食共持續7分29秒。[6]
觀測地球繞太阳、月球繞地球公转及月球交點的移動均有規律,只要數據足夠準確,就能夠精確計算出過去及將來的日食,也能為日食觀測提前做準備。日全食發生時,在月球本影區域內,月球完全遮蔽了太阳的光球部分,在短暫的時間內出現類似黑夜的景象。比光球暗得多、平時無法看見的色球、日冕和日珥都在此時出現,在日冕儀發明之前,這是研究太陽大氣的唯一機會,因此日全食觀測以此為重點。而在本影以外數千公里的半影區域內,月球只遮擋了部分陽光,發生日偏食,並未形成類似黑夜的景象,能看到的只是太阳形狀有所殘缺,色球、日冕和日珥等光球以外的部分仍然無法看到。[1] 本次日食中,月球本影穿越了非洲大陸中部撒哈拉沙漠地區。為延長持續觀測日全食的時間,一群來自美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的科學家,分乘兩架飛機沿月球本影飛行觀測。[7] 這兩架飛機中有一架是協和式超音速客機的第一架原型機[8],由法国试飞员昂德雷·蒂爾卡特駕駛,載有美国、英国、法国科學家。機上安裝了研究日冕的專用儀器,皮埃爾·萊納、瑟爾熱·庫特什米(Serge Koutchmy)等人攜帶了測量儀器及拍攝月影移動的相機。該機從加那利群岛的拉斯帕尔马斯起飛,向南穿過西撒哈拉,在10:53:30於毛里塔尼亚阿德拉爾省境內進入月球本影,開始看到全食,然後沿著月影移動方向向東飛行,穿過毛里塔尼亚、马里、尼日尔三國,在12:07:24於尼日尔迪法大區與乍得交界處附近離開月球本影,全食結束,隨後飛機轉向南飛,45分鐘後降落於乍得恩賈梅納,那時當地的偏食仍在進行,直到13:34結束。該機在空中以2.03马赫(超過2,200公里每小時(1,400英里每小時))的速度在17,000米(56,000英尺)高空飛行,使全食持續的時間達到了在地面固定地點觀測的10倍多。而本次日全食在地面最長持續7分3.6秒,本就屬於日全食中持續時間極長的,最終科學家觀測日全食的持續時間超過了74分鐘,創下人類歷史上單次日全食觀測時間最長的紀錄。此次飛行的精度要求極高,如果該機比預定時間早到6分鐘,則等待月球本影將花費42分鐘,當飛機不得不進入準備降落狀態時,全食觀測僅剩下32分鐘;而如果該機比預定時間遲到6分鐘,則本影恰好已經過去,將完全錯過全食。為了給可能的不穩定氣流留出餘地,飛行員蒂爾卡特最終決定提前20秒起飛,若有必要則用空中減速的方法延遲到達時間。最終,該機進入月球本影的時間與預定時間僅差1秒。歷史上下一次用协和飞机觀測日全食是在1999年8月11日。[9][10] 兩架飛機中的另一架是波音NC-135飛機,該機在1966年11月12日就曾載科學家於巴西海岸觀測日全食。1973年此次日食中,該機共有13分鐘被月球本影覆盖。[7] 另外,美國南加州聖安東尼奧山學院的一架包機也於空中觀賞了這次日食。該架DC-8客機當日共接載了150名乘客,於非洲東岸進入本影區,持續了3分鐘。乘客每20秒轉動椅子,於35,000英尺(11,000米)高空輪流觀賞及拍攝日全食。 相關的日食1971-1974年的日食月球交替位於相對的月球交點時,以半個交點年(食年),即約177天又4小時間隔出現下列日食。 註:1971年2月25日和1971年8月20日的日偏食屬於上一組交點年系列。
沙羅週期沙羅週期長度為18年11天。本次日食屬於沙羅週期136,共包含71次日食,依次為1360年6月14日至1486年8月29日的8次日偏食、1504年9月8日至1594年11月12日的6次日環食、1612年11月22日至1703年1月17日的6次全環食(亦稱混合食)、1721年1月27日至2496年5月13日的44次日全食、2514年5月25日至2622年7月30日的7次日偏食,總共歷時1262.11年。其中最長的全食發生於1955年6月20日,共持續了7分8秒。[11] 下表列舉了1865年至2100年間發生的屬於該週期的日食,是第29至42次:
參考
外部連結
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