这是历史上宇宙最完美的时刻

这是历史上宇宙最完美的时刻

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事实:这是历史上宇宙最完美的时刻

克拉拉·莫斯科维茨

至少从观察宇宙现象的角度来看,确实如此。我们即将在北美看到日全食,这是一种非常罕见的现象。但如果我们生活在宇宙历史的不同时期,这不仅罕见,而且不可能。

瞧,月亮的尺寸恰好可以遮住天空中的太阳,这完全是巧合。它不必如此,事实上,它过去也不是这样的。

月球最初距离地球比现在更近,所以它在天空中看起来会更大。它大到不仅会遮挡太阳,还会遮住日冕——太阳周围的发光大气层,使日全食成为一场美丽的奇观。

月球一直在离我们越来越远——每年大约 1.5 英寸。这一运动是月球拖拽地球形成潮汐的结果,潮汐又将地球的自转速度拖慢了一点点。为了保持角动量,月球的速度会稍微加快,从而远离我们。再过 6.2 亿年,月球就会离我们足够远,以至于它的表面看起来太小,无法像现在这样完全遮住太阳。

事实:日食一直以来都让人类感到恐惧

雷切尔·费尔特曼

我们最早看到的日食景象可能是爱尔兰米斯郡的洛夫克鲁 (Loughcrew) 一座看上去相当不起眼的石丘。这座草丘可追溯到公元前 3300 年左右,比巨石阵早了整整 1000 年。它有许多大石头,上面雕刻着螺旋和钻石等抽象形状的复杂图案。对于我们的目的而言,最重要的是,其中一个石冢上雕刻着重叠的同心圆图案——这是太阳被月食后露出的常见景象。

2002 年,考古天文学家保罗·格里芬 (Paul Griffin) 将该遗址的年代与该地区日食可见时间的计算结果进行了比较,发现日期与公元前 3340 年 11 月 30 日日落时分相吻合。他认为石碑上的其他符号可能代表由于日偏食的黑暗而可见的星星。

考古学家此前曾注意到,在雕刻品前方的一个盆中放置了约 50 具烧焦的人类遗骸,这当然让人联想到某种仪式性的祭祀。

现在,一些科学家强烈反对对洛夫克里石堆的这种解释,因为没有书面记录可以反驳它。但这正是回顾 5,000 年前的问题:我们可以自信地说出天空中发生了什么,但我们必须做出大量推断才能拼凑出人们在地面上所做的事情。

话虽如此,我们可以肯定我们的祖先对日全食有一些疯狂的反应和解释。你可以在本周的节目中听到更多相关内容。

事实:日全食是观察太阳奇异日冕的绝佳机会

作者: Lee Billings

日全食最引人注目的方面之一是全食,即月球悬挂在太阳上方,几乎完全遮挡住太阳的星光。你可能以为在我们短暂被遮蔽的恒星周围,天空只是一片漆黑,但你错了。相反,黑暗的太阳被一个看起来像摇曳的银色皇冠的东西所环绕——因此得名“日冕”,拉丁语意为“花环”或“皇冠”。这是一个复杂、动态的区域,由热的稀薄等离子体(电离气体)组成,在从内部深处发出的磁场中旋转翻腾,而处于月球遮挡星光的阴影中是迄今为止观看它的最佳时间。日冕像一块破烂、透明且不断再生的裹尸布一样包裹着我们的恒星,不断从边缘脱落碎片,这些碎片沿着磁场线流出,形成太阳风,太阳风本身在我们整个太阳系周围形成一个更大的气泡,作为抵御宇宙辐射沸腾背景的半透性屏障。有时,日冕会释放出更大的物质团块,即所谓的日冕物质抛射,这些物质会撞击轨道行星,引发强大的太阳风暴。

而且,由于无人完全了解的原因,日冕非常热——高达几百万度。这似乎并不奇怪,直到你意识到太阳的“表面”温度才几千度。

这种温差就是所谓的“日冕加热问题”,它之所以如此奇怪,是因为它需要非热能传递。无论是简单的辐射热(红外光)还是对流热(如热流体的沸腾),都无法将足够的能量泵入日冕以解释其高温。这种情况有点像拿着一个热白炽灯泡或一杯沸茶,你的手没有被烫伤,而是瞬间蒸发成一团迅速膨胀的等离子云;也就是说,可用的热能不足以做到这一点。因此,太阳物理学家知道,一定有更奇特的过程在起作用,比如某种湍流组合产生的加热,以及太阳强大磁场巨大、扭曲的环路的突然重连。这些奇特的过程反过来又必定会以某种方式促成更大规模的日冕相关现象,如太阳风和巨大的物质抛射,这些现象延伸到整个太阳系及更远的地方。科学家将在即将到来的日食期间试图解开一些太阳的秘密。

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