日食问答：为什么日全食10亿年后会消失？

铁鸟

日全食成因示意图

    地月系统在太阳系中非常独特，因为目前从地球表面看，只有这个体系中的月球的角大小跟太阳的角大小相匹配。这意味着在这个轨道上，月球有时确实能遮盖住太阳，让观测者在大中午突然陷入可怕的黑暗中。但是月球的轨道并不稳定。由于存在潮汐摩擦力，月球的轨道慢慢变得越来越大，因此从地球上看，月球的角大小变得越来越小。当我们到达一个点，在这里月球只能遮盖太阳圆盘的98%，这时在日全食时还有足够的太阳可以看到，这样你就不会在全食时经历可怕的黑夜了。
    太阳直径是87万英里（140万公里）。目前太阳的角直径从32.7弧分到31.6弧分不等。另一方面，月球的直径是2160英里（3476公里），与地球之间的距离变化是，在近地点是22.1218万英里（35.6万公里），在远地点是25.2288万英里（40.6万公里）。这意味着它的角大小范围是从33.5弧度秒到29.43弧度秒。因此月球和太阳的角大小相等形成全食的机会很多。
    然而月球的轨道每年增加大约0.4英寸（1厘米），所以当月球漂到距离地球大约1.2552万英里（2.02万公里）的地方以外时，它距离最近的点都将非常遥远，因此它的盘看起来明显会比太阳的更小。月球的轨道以每年几乎接近1英寸（2厘米）的速度增加，大约还要10亿年日全食现象才会消失。然而在这段时间内，太阳自己的体积会稍微增加一些，这一结果将导致“没有日全食的”现象会在10亿年之后发生。

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    日食比较常见，它每年发生2到5次，但是地球上能看到全食的范围仅有几英里宽。在地球上的任何一个指定地点，日全食的发生率仅为每360年一次。由地球的阴影产生的月食比日食更少见，然而每次月食大约能覆盖地球表面的大半部分。在任何指定地点，你每年约能看到3次月食，但是有些年份连一次月食也看不到。在任何一个历年，食出现的最多次数是日食4次，月食3次。