本文是关于2024年4月8日在美国、墨西哥和加拿大部分地区可见的日全食的特别报道的一部分。
在美国,四月份的日全食将横跨从德克萨斯州到缅因州,宽度为115英里的地带。即使是那些无法进入这个“全食带”的人们也可以观赏到部分奇观,因为在这个区域之外,从美国本土的每个州的角度来看,太阳都将被部分遮挡。
为了安全地观看日偏食——以及日全食期间全食之前和之后发生的偏食阶段——您需要某种太阳镜。这些是超深色的眼镜,可以阻挡几乎所有的光线,在您观察太阳时保护您的视网膜免受损伤。
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这种保护极其重要,因为美国眼科学会发言人、迈阿密大学眼科医生尼内尔·格雷戈里说,不加保护地直视太阳会在几秒钟内对眼睛造成永久性损伤。“直接看太阳时,您有患上太阳性视网膜病变或高强度光线引起的视网膜灼伤的风险,”她说。
视网膜是眼球后部的感光层。当它受到不同波长的光刺激时,称为视杆细胞和视锥细胞的感光细胞会释放化学信号,这些信号反过来会触发电信号,电信号沿着视神经传递到大脑。即使只看太阳几秒钟,也可能使这种化学反应过度。这些细胞过度释放化学物质会产生自由基和活性氧,它们是不稳定的分子,会损害细胞。这种损害可能是长期的甚至是永久性的。在1962年夏威夷的一次日偏食之后,军医记录了数十名未加保护地观看太阳的人的眼睛损伤。其中只有一半人在六个月内恢复了正常视力。
格雷戈里说,损伤可能在暴露后几个小时才会显现出来。症状通常包括视力中心模糊或出现盲点,以及视觉颜色扭曲或改变。
太阳镜的工作原理是使用太阳滤镜来大大降低太阳光的强度。“它们比普通太阳镜至少暗1000倍,”美国天文学会(AAS)日食工作组安全负责人里克·芬伯格说。格雷戈里说,适当的太阳滤镜最多只能让0.00032%的太阳可见光通过。
芬伯格补充说,太阳滤镜还可以阻挡红外线和紫外线。这两种非可见形式的辐射都不会立即引起视网膜病变,但长期来看可能会损害眼睛。
根据2023年AAS报告,安全的太阳镜使用镀铝聚酯或由悬浮在树脂中的碳颗粒制成的黑色聚合物。(镀铝聚酯类似于聚酯薄膜,但更专业。普通聚酯薄膜不能用于观看太阳。)遮光等级为12至14的焊接安全眼镜也可用于安全地观看太阳。
芬伯格说,重要的是,太阳镜不应与双筒望远镜、相机或望远镜一起使用。这些观看设备的镜片可以集中光线,甚至超出太阳镜可以阻挡的范围。存在专为双筒望远镜、相机和望远镜设计的特殊太阳滤镜,任何使用眼睛以外的设备观看日食的人都应该使用这些滤镜。
安全太阳观测镜的标准称为ISO 12312-2。但芬伯格说,仅仅看到产品上印有这个数字并不足以证明它实际上符合标准。市场上许多产品没有适当的文件来确保其安全性。AAS保留了一份安全供应商名单,芬伯格建议坚持使用该名单。“不幸的是,有些供应商声称他们的产品是安全的,但要么是欺诈性地声称,要么没有意识到他们购买的供应商发送给他们的是虚假的测试报告,”他说。
芬伯格说,在没有太阳滤镜的情况下,观察日偏食的唯一其他安全方法是背对太阳站立,观察阴影的边缘。一个用一张纸制成的针孔观测器,在纸上打一个小孔,用第二张纸作为阴影的背景,可以显示当月亮移动到太阳上方时太阳的月牙形。他说,同样的效果也会发生在任何地方,当日食的阳光穿过树叶甚至交织的手指时。厨房的滤锅也可以成为安全观看阴影的简易DIY选择。
芬伯格说,在全食期间,即月亮完全遮住日全食中的太阳表面的短暂时刻,不需要太阳镜。那时唯一的光线来自太阳的日冕,即外层大气,其强度仅相当于满月的光线。
芬伯格说,目前,太阳正处于其表面活动最活跃的时期。即使没有即将到来的日食,这也是手边备有太阳镜的理由。在这些时期,有时可以用肉眼看到太阳黑子等特征,而安全看到它们的唯一方法是通过太阳观测镜观看。