本文是特別報道的一部分，內容是關於2024年4月8日在美國、墨西哥和加拿大等地可見的日全食。
2024年4月8日，北美洲的廣闊地帶——包括墨西哥、美國和加拿大的一部分地區——將經歷日全食。對於任何年齡段的人來說，這都將是一次令人驚歎的體驗，對於孩子們來說，也是一次寓教於樂的機會。
不過，人們很容易迷失在天體力學中，所以這裡有一份指南，幫助你既準確又清晰地向孩子們解釋即將到來的日全食。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保未來能夠繼續報道關於發現和塑造我們今天世界的想法的具有影響力的故事。
[相關文章：觀看四月日全食的最佳地點]
1. 解釋什麼是日食
您對今年四月日食的解釋的複雜程度可以根據孩子的年齡而有所不同。“最簡單地說，當月球執行到地球和太陽之間，並且從地球上看月球似乎從太陽前方經過時，我們就會看到日食，”芝加哥阿德勒天文館的公共觀測主管米歇爾·尼科爾斯說。“如果月球部分遮擋了太陽，我們稱之為日偏食。如果月球完全遮擋了太陽，我們稱之為日全食。”
對於年幼的孩子來說，這樣的解釋可能就足夠了。年齡較大的孩子可能會有後續問題。例如，月球不是每個月都會執行到地球和太陽之間嗎？那不就是新月嗎，對嗎？
沒錯。但是月球繞地球的軌道並沒有完全與地球繞太陽的軌道對齊。紐約市美國自然歷史博物館的天體物理學家和高階教育經理傑基·法赫提說，月球的軌道傾斜了大約五度。通常，這種傾斜意味著當月球執行到地球和太陽之間時，這三個天體是錯位的。月球不會遮擋太陽，太陽投射的月球陰影會落在太空中，而不是地球表面。這是一個典型的新月。但偶爾，所有的軌道都會對齊，從而形成日食。
圖片來源：Katie Peek；資料來源：NASA（日食路徑資料）
月球軌道的形狀也很重要。它不是一個完美的圓形，而是一個橢圓形。這意味著月球有時離地球稍遠，有時又稍近。當月球非常靠近地球，以至於在天空中看起來足夠大，可以遮擋住太陽的所有光線時，就具備了發生日全食的條件。法赫提說，如果月球直接執行到地球和太陽之間，但距離太遠而無法造成日全食，那麼結果就是日環食，或者“火環”日食，在這種日食中，月球會遮擋住太陽的中心，同時留下一個可見的光環。
2. 告訴他們會發生什麼
日全食的“全食帶”是月球最黑暗的核心陰影，稱為本影，在地球表面移動的區域。如果你不在本影中，你就看不到月球完全遮擋住太陽。在今年四月的日食中，全食帶將大約有100英里寬，並將從墨西哥的錫那羅亞州延伸，穿過德克薩斯州、美國中西部和東北部以及加拿大東北部。
在本影之外將是一個部分陰影區域，稱為半影。如果你在半影中，你將能夠看到月球遮擋住太陽的一部分。為了向孩子們解釋為什麼四月的日食會分為這兩個部分，尼科爾斯說，做一個演示會很有幫助：拿兩個亮度相似的手電筒，將它們彼此相鄰地放在離牆幾英尺遠的地方。在燈和牆之間放置一個物體，比如一個瓶子。你會看到雙重陰影效果。尼科爾斯說，就像兩個手電筒一樣，太陽不是天空中一個單一的光點，而是一個延伸的物體。“這不是我們通常會注意到的東西，但是一旦你看到了，你就會明白，‘哦，我明白了，’”她說。
在半影中，你需要特殊的日食眼鏡才能直接觀看日偏食。（這些不是普通的太陽鏡，不戴日食眼鏡直視太陽是不安全的。）用肉眼看，你周圍的環境幾乎不會發生變化，儘管當月球遮擋住太陽的大部分，並改變到達地球的光線時，陰影的形狀會變得模糊。要間接觀看日偏食，在一張紙板上戳一個小孔，讓陽光穿過它，照射到一張紙上。你會看到一個新月形。當你觀察樹木或灌木的葉子在地面上投下的陰影時，你也可以看到同樣的效果。
在本影中，在全食之前和之後，當月球將完全遮擋住我們的恆星並遮蔽其光線時，你也需要日食眼鏡才能觀看太陽。在短暫的全食時刻，暫時可以裸眼觀看太陽。你會看到日冕，它是太陽大氣層的最外層部分。之所以如此命名，是因為它看起來像一個飄渺、發光的光環，而corona在拉丁語中是“王冠”的意思。法赫提說，在戶外，你周圍的環境看起來會像“四面八方的黃昏”。蟋蟀等夜行動物可能會開始發出聲音。“這非常怪異，”她說。
3. 給他們一些有趣的知識
孩子們通常會對趣聞軼事感興趣。以下是一些你可以分享的關於日食的有趣知識：
如果月球和太陽在天空中佔據的空間大小不一樣，我們就不會有日全食。幸運的是，月球恰好比太陽小約400倍，並且離地球近400倍，所以它的大小正合適！
月球每年都在稍微遠離地球。按照目前的速度，月球在6億年後會顯得太小，以至於無法造成日全食。
在四月的日全食期間，月球的陰影在穿過地球時，速度將超過每小時1500英里。
就在全食之前，你可能會在月球陰影的邊緣看到明亮的光點。這些被稱為貝利珠，它們是太陽的最後幾縷光線從月球表面的山脈之間射出造成的。
在四月的壯觀景象之後，下一次橫跨美國本土的日全食將發生在2044年——20年後！在那次日食中，全食帶將只覆蓋蒙大拿州、南達科他州和北達科他州的部分地區。