2017年这次横跨美国的超级日全食有何特别之处？

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美国这次超级日全食和之前的日食有什么不同？

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关于这个问题，中国科普博览邀请中国科学院国家空间科学中心李会超、中国科学院光电研究院的黄宛宁两位科学家来回答：
日全食，也许是最为大众熟知的天文现象。当月球处于地球和太阳之间时，在地球上的一部分区域中，太阳耀眼的光芒会被暂时遮挡，白天和黑夜将在几分钟的时间里交替出现。

2017年这次横跨美国的超级日全食，从美国西海岸的俄勒冈州到东海岸的南卡罗莱纳州，日全食沿着一条宽度约为110公里的日食带，横跨美国的14个州。
日全食是罕见的具有巨大影响力的天文现象，北美洲的上一次日全食要追溯到1979年。
早在此次美国的日食到来之前，美国的研究者们就已经做好了充足的准备。除了常规性的地面观测外，他们还动用了一架湾流V型喷气式飞机，飞到万米高空，来观测到被大气层阻隔的红外信号。
科学家们还动员遍布全美的业余天文爱好者，通过“美洲大陆公民望远镜日食”（CATE）项目提交它们拍摄到的日食照片，让科学家们能够综合掌握日冕在日食随时间变化的情况。

用来观测日是的湾流V型喷气式飞机，也许是最酷的观测平台了！
同时，来自美国大学和高中的57个团队将在全美境内超过30处同时实施高空气球发放，发放地点横贯整个日食观测的最佳路径，从俄勒冈州到南卡罗莱纳，利用高空气球从临近空间观测日食，并将视频和图像发送到NASA的网站。

本项目遍布全美的高空气球发放地点
高空气球观测日食项目，将从一个独特的视角，以一种叹为观止的方式吸引公众的目光。从临近空间拍摄的日全食视频和照片极其稀有，令人神往。
而之前仅在2012年在澳大利亚有过一次临近空间日食观测，但是，还从来没有人对日全食进行临近空间的现场直播，当然，也没有横跨整个北美洲的联网直播。
既有全民参与的热情，又有前沿科学的产出，日全食观测也许是完美的科学研究活动形态的一个范本。

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笔者看来，美国的这次日全食有个特点就是美国专属的，本影从太平洋开始，到大西洋结束，2500英里长，大部分都待在美国，而且美国东西海岸都可以看到，全美大部分地区都可以看到不同程度的日食，有日全食也有日偏食，你站的位置不同，当然看到的日食也就不同。

2009年那次日食事件从印度开始，东南亚一些国家也可以看到，本影在太平洋中部结束，跨度也很大，但不是中国专属。从专属这个角度看，这是本次美国日全食的特点。第二个不同点在于观测力量庞大，美国作为航空航天技术最发达的国家，这次日全食也不会错过，NASA、管大气海洋的NOAA、日本JAXA都参与进来，轨道上部署十多颗卫星分别对太阳、对地球进行观测，阵容庞大，国际空间站都参与进来。NASA还放飞了50个探空气球，两架WB-57S飞机和一架湾流3飞机，地面上还要十多个沿线观测点，动用的资产超过1000亿，近国际空间站造价就有1000亿美元。

第三个不同点在于发生季节上有利于观测，密西西比河以西大部分地区的雨季都过去了，因此除了你的位置在山沟沟里面，雾气较大容易产生云层遮挡外，基本上都是好天气，2009年的中国日全食沿途阴雨天较多，对观测不利。第四个不同点在于在天球上太阳处于轩辕十四附近，可以利用其星光验证相对论，轩辕十四很亮，狮子座一等亮星。

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发生在2017年8月21日的这次日全食已经被称为超级日全食或美国大日食，让美国人好好的饱了一次眼福，这几乎是一次只属于美国人的日全食，因为这次日全食几乎只过境美国，而且经过的地区也基本都是美国人口最多的地区，时间上也非常恰当，而在天气方面，美国大部分地区天气晴朗，这些都为观测日全食创造了极为有利的条件。


日全食是一种难得一见的天文现象，如果只在一个地区的话，人的一生中顶多遇到两三次，这种现象是由于月亮挡住了太阳照射到地球上的光线而在地球上投影造成的，被月球全部遮挡了太阳光线的地区，就会出现日全食或者日环食，被月球遮挡了太阳部分光线的地区就会出现日偏食。由于日全食和日环食时，月球在地球上的投影带一般都比较窄，所以日全食和日环食更不容易看到，日偏食则相对更容易看到一些。


日全食本身的性质都是相同的，都是由于月亮遮挡了太阳照到地球上的光线照成的，这次美国日全食日也一样，如果非要说和之前的日全食有什么不同的话，就只能从地点和观感上来说了，可以说这是一次只属于美国人的日全食，是美国人少有的观看日全食的绝佳机会，美国人也没有放过这个机会，媒体报道日全食出现时，美国人亿万人空巷观看，而且由于这次月亮遮挡太阳比较严实，所以全食带经过的地区天色很暗宛如夜晚，这样的条件更有助于人们观测日全食，而美国也是天文学研究最发达的国家，所以这也给美国科学家们以研究太阳日冕、光线传播、以及太阳月亮引力潮汐力等的极佳机会。

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看完日食回来写点什么吧。2017年8月21日这次日全食和之前几次最大的不同是发生在美国这个人口大国和科技强国。

美国有3亿多人口，这次日食从西向东贯穿美国全境，8月份又正值学校假期，所以很多人都是全家一起出动去看日食。

日全食的成因大家应该都比较清楚了，简单地说就是月亮不甘寂寞，大白天跑到地球和太阳中间秀存在感。月球离地球的距离大概是38万公里，太阳离地球的距离大概是1.5亿公里，两者差了约四百倍，正巧太阳圆盘又比月球大约400倍，这样一来，当三者的相对位置合适的时候，月球可以刚好把太阳圆盘给遮住，月球阴影正下方的那部分地区就能看到日全食了。“正巧”其实很不容易，全食带相当地窄，所以同一个地区可能要一百年才能看到一次日全食。

美国号称汽车轮子上的国家，平均下来十个美国人就有八辆汽车（相比之下，十个中国人还平均不到一辆车），所以住在全食带南北一天车程地区的美国人都可以开车去看日全食，这相当于把全食带大大扩展了。

美国的各种媒体都对日食非常关注，很多人想要亲眼见证这一神奇的天象，纷纷请假去观看日全食。有人因为担心堵车，凌晨两点就开车出发了。挂着美国各州牌号的汽车在公路上排起了长龙，从最北边的阿拉斯加到南边的加利福尼亚都有，全食带本地的人们则比较幸运，可以站在路边、躺在自家后院、坐在卡车上观看，一路上都能够感受到美国人民对日全食的热情。

跟普通民众一样，科学家们也非常关注此次日食，提前几周就有美国科研人员计算和预测了本次日食中太阳日冕的形状，也有美国科学家团队在美国全境沿日食带设置了多个观测点，还有在飞机上搭载仪器追着月亮的影子进行观测的科研项目。
日食时光线变暗有些类似黄昏，但是如果仔细观察会感受到光线的色彩跟一般的黄昏并不一样，用科学家的视角看的话，就是光谱不同，日全食光谱测量可以帮助我们了解日冕的性质。作为另一个人口大国和科技强国，我们中国也有科研人员和爱好者远渡重洋去观测日全食，并取得了很好的观测数据。

在网络发达的今天，日食视频随手就能找到，但是日全食这一天象奇观，有很多只有身临其境才能感受到的精彩，也有更多奥秘等着你亲自去发现。
2017年8月21日上午，美国俄勒冈州塞勒姆附近的日全食，手机拍摄，摄影：乔小海。

宇宙浩瀚无垠，个人水平有限。如有疏漏，请多指教。