錯過此生無緣!一起戴上「上帝金戒指」,關於2020日環食你該知道的幾件事

日食年年有(多則5次,少則2次),但今年特別不同!6月21日,這天正好是一年中白晝最長的一天,同時也會發生環食帶通過台灣本島的日環食,下次台灣要再見到日面呈環狀的環食,是在2074年1月27日的馬祖,台灣本島則需等到2215年6月28日,才能在南台灣看見。

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(圖/Robin Cordiner

這次的日環食,從非洲內陸至西太平洋,整個亞洲幾乎都在可見食的範圍,位於環食帶上的台灣,全台食分皆超過0.92(月面掩入日面的視直徑比)。以台北為例,食分為0.937,可看到遮蔽面積達91.7%的日偏食,而中南部部分地區位在寬47公里左右的環食帶上,遮蔽面積可達97%以上,食分超過了0.99。

雖然台灣在2012年5月21日也出現日環食,但當時發生的時間在清晨,而且各地雲量偏多,觀測狀況較不理想,這次日環食適逢週日下午,大家可得好好把握這次的機會,因為下次想在台灣本島看到日環食,可得再等195年,也就是說,錯過這次機會,就此生無緣了。

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(圖/漫步在雲端的阿里山




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面對這百年難得的機會,BeautiMode也為大家整理了關於這次日環食的相關懶人包,包括觀測時間、觀測地點,以及該如何捕捉這天文奇觀的攝影秘訣,讓大家能好好紀錄下這罕見的日環食美景。

為何會出現日環食?

在月球繞地球公轉的過程中,當月亮恰好運行到地球與太陽之間,而且太陽、月亮、地球三者幾乎連成一直線時,月球遮蔽太陽,影子落在地球上,讓在地球的人們不能看到太陽,或只能看到部分的太陽時,就是「日食」現象。

由於月球繞地球運行的軌道為橢圓形,與地球的距離時遠時近,而當月球離地球較遠,無法完全遮蔽太陽時,位於月球本影區的人就會看到一圈太陽的光環,這就是「日環食」,也因為日環食的外型就像高掛在天空中的戒指,因而有了「上帝的金戒指」的美名。

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何時可看到日環食?

這次日食從6月21日14:44:06開始,全程歷時約2.5小時,環食階段約50-60秒,金門的日環食從16:10:37開始,是最早發生的地方,而台東縣成功鎮則是於16:14:57開始,是台灣最晚發生日環食之處。

以嘉義市為例,太陽和月亮的外緣在14:49:20相會,日食開始,稱為「初虧」,一直到16:13:43,月球與太陽盤面內切,也就是日環食開始的「食既」,16:14:13的「食甚」,是月亮最接近太陽中心之時,上帝的金戒指也就是在此時出現,16:14:43月球再度與太陽盤面內切,日環食結束,稱為「生光」,直到17:25:54「復圓」,月球完全離開太陽盤面,日食全部結束。

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哪裡看得到?

包括金門、澎湖北側、雲林南部、嘉義縣、嘉義市、台南市北側、高雄市北側、花蓮縣南側及台東縣北側等地,都可見到1至60秒的環食現象;台灣其餘各地均可見到遮掩較大的偏食現象。

台北天文館建議,如果想觀察到完整的日食過程,需挑選西北西方向無高山或建築物遮蔽的地方。嘉義市天文協會總幹事黃傅俊則表示,位在環食帶中心線的嘉義市,可以看到最均勻的日環食,而在環食帶內,只要是當天下午曬得到太陽的地方,也都有機會看到日環食,但也必須特別留意日食發生時的太陽位置,以免日環食被高大建築或樹木擋住,因而錯失了觀賞機會。

位於嘉義縣的阿里山遊樂園區、鰲鼓溼地、高跟鞋教堂、故宮南院、北回歸線太陽館、旺萊山愛情大草原、觸口自然教育中心,都舉辦了各種觀日活動。

而嘉義市的北香湖公園、軍輝橋/八掌溪沿岸、蘭潭水庫、嘉義公園/射日塔、嘉義製材所,都是絕佳的觀測地點,其中的北香湖公園,更是這次嘉義市政府舉辦觀日活動的主要場地,尤其公園旁的友愛路,正好是夏至當天日落的方向,堪稱為日環食大道。

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北香湖公園是嘉義市日環食系列活動的主場地,6月21日下午4點14分,會是整個日環食階段的高潮,整個過程約為一分鐘。(圖/嘉義市政府)

觀測日食該準備什麼?

觀測日食或一般太陽時,如果在沒有任何保護裝置之下,以肉眼直視太陽,會造成視力的永久傷害,而一般的太陽眼鏡也不具備足夠的減光效果,同樣會讓視力受損。建議可選擇日食觀測專用安全防護眼鏡,或將市售的太陽觀測專用減光濾紙裁切成適當形狀及尺寸使用,但自製減光裝備,最好事先測試幾張濾紙疊加起來的減光效果最好、最不傷眼。

假如要透過望遠鏡觀看日食,那麼就必須在望遠鏡上加裝適當的減光設備,如太陽觀測減光濾紙或望遠鏡專用的太陽濾鏡,最好能裝在物鏡前方,以避免眼睛和設備受到損害。而即便準備了減光效果的觀測裝備,每次觀看太陽的時間也不宜過長,以確保眼睛的健康。

如果沒有望遠鏡,可用針尖在紙盒上方鑽一個小孔(約鉛筆直徑大小),紙盒底端鋪一塊白色紙板。觀測時,將小孔對準太陽,使太陽影像經由針孔成像原理投影在紙盒底端來觀察,若能在小孔前方加一片透鏡讓影像放大,效果會更好。這種觀測方法每次的觀看時間也不宜過長,以免產生視斑病變。

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如何進行日食攝影?

除非是間接拍攝太陽投影板上的日食影像,否則若要利用攝影設備拍攝日食過程,一定要在望遠鏡或相機前方加裝適當的減光設備,如太陽觀測減光濾紙,或是專用的太陽濾鏡等,以免損壞攝影設備。

日食攝影所需的攝影機或相機不需要可長時間曝光的功能,甚至需要縮減曝光時間,最好可以在影像中記錄拍攝資料,以作為正式的攝影記錄。曝光時間需在日食前先多做幾次測試,真正拍攝時,也最好多拍幾張不同曝光值的照片,或利用包圍曝光的方式,得到最佳的影像。使用數位相機拍攝時,需先算好記憶卡容量,並使用已充飽電的電池,以免在日食的緊要關頭出錯而遺憾。

1. 擴大攝影
拍攝日食各過程的特寫鏡頭,必須使用焦長400-1000mm以上的鏡頭或望遠鏡,或是利用焦長200-300mm鏡頭加裝2X或3X加倍鏡的方式。相機或攝影機必須固定在三腳架上,可用直焦攝影或放大攝影。若使用ND5.0(將太陽光減低至原來的1/100000)的太陽濾鏡,相機調至f/8的光圈及感光度100的模式,則曝光時間約在1/500秒拍攝,再依影像中太陽曝光情況調整最佳曝光值;如使用無法調整光圈或快門速度的數位相機,可用曝光補償功能降低影像曝光程度。不過各相機性能不同,攝影者還是需要自行注意畫面的品質,視情況隨時調整。

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各鏡頭可見的太陽影像大小參考圖。(圖/Mr. Eclipse

2. 間歇攝影
事先確定日食全程所需時間與太陽在天空的路徑,選擇適當的鏡頭,將相機固定在三腳架上,日食過程中間隔一固定時間拍攝太陽情況,並隨太陽亮度情況調整曝光量拍攝。待日食結束之後,利用影像處理軟體,將所有過程合成在一起。拍攝太陽情況需要透過濾鏡減光,太陽曝光恰當下背景會是一片漆黑,可另外趁太陽不在取景範圍內時取下濾鏡拍攝地景,再與太陽影像合成就可得到如下圖般的影像。

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(圖/NASA,Bill Ingalls

3. 手機拍攝
照相手機的鏡頭較小,除了可使用專用濾鏡減光外,也可將目視用的減光片貼於鏡頭前減光。使用手動模式就能控制對焦(設在無限遠)、固定ISO,再依太陽曝光程度調整適當快門速度,若手機無手動模式功能,可使用曝光補償(調到-的位置)減低太陽過曝程度。

照相手機拍照雖然方便,但一般手機都是搭配廣角鏡頭,所以拍到的太陽會很小,畫質也會比其他的數位相機差,如果身邊有望遠鏡,也可將手機鏡頭貼近望遠鏡目鏡端,拍下望遠鏡裡的景象。

台北市立天文科學教育館的出版品《臺北星空》也針對日環食攝影進行了詳細的介紹,有心研究如何拍攝的攝影愛好者,可再進一步鑽研。

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(圖/NASA,Dominic Hart

無法親臨環食帶地區觀賞怎麼辦?

萬一6月21日當天無法前往嘉義或位在環食帶上的區域觀日,也可以利用手機追蹤「主場在嘉義 金環閃諸羅」的全程直播,台北市天文館也會以第一觀測室專業天文望遠鏡拍攝日食的整個過程,並透過YouTube頻道直播,讓大家可以在遠端一起觀賞天文奇景。

同場加映—日環觀光月

除了先前報導過嘉義市的旅館業者推出住宿或餐飲優惠專案,來迎接這百年難得盛事之外,嘉義市政府也特別規劃了「日環嘉義好好玩」活動,由數十家嘉義特色商家提供優惠及特色美食,整個六月只要到合作的特約商家,消費到指定金額,即可領取觀光護照並參與集章活動,集滿並回郵就有機會抽iPad。而在合作特約商家消費滿414元,就能獲得一張附有太陽濾鏡的活動明信片(共四款,隨機發送),想獲得太陽濾鏡的朋友,可以好好把握機會。

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資料來源:NASA、中央氣象局、網路天文館、台北市天文台、嘉義市政府、漫步在雲端的阿里山、Shutterstock


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